Abstract
由於航太、核能、化學工業之發展，需求能在高溫酸澗等環境下仍能動作的材料，尤其以航太工業更需質輕、高強度、剛性(stiff) 佳之材質，諸如硼纖維、碳化矽纖維、鋁－硼－矽纖維及氧化鋁纖維，各有其適用範圍，見附錄表（一） 。而Al O及Al O SiO 纖維均具高融點，高強度，耐腐蝕、耐喳蝕、質輕等優良性質可廣泛地適用於工程材料的強化，諸如添加於陶瓷基材的CMC (ceramic matrix composite)，添加於金屬基材的MMC (metal matrix composite)，或添加於高分子聚合物的PMC (polymer matrix composite) 皆可提高基材的韌性、強度及耐磨、耐高溫等性質。若以傳統制造玻璃纖維方式－熔解紡織(spinning melt) 來制造Al O 纖維則相當困難，因為氧化鋁具高融點溫度且於熔融狀態下之粘度(viscosity) 偏低，故近年來氧化鋁纖維的制作及研究皆針對於如何利用溶膠－凝膠(sol-gel) 方式研制成高粘度氧化鋁懸浮前置物，以便抽紡成纖維，并進而燒結成氧化鋁纖維。隨著起始材料的不同，其時效乾燥環境及燒結條件亦隨之不同，且對陶瓷纖維之性質亦有決定性之影響。以AlCl,及Al(NO ) •9H O為起始材料，經溶膠凝膠方式，可合成長度大於10公分之Al O 前置物，經適當控制時效環境，則具有連續纖維之?力；若以Al(OC H ) 為起始材料，則易制成塊狀前置物。若加入硼，矽等元素則會影響其溶膠－凝膠之轉換速率，實驗發現加入矽酸及醋酸，會延緩抑制溶膠－凝膠轉換，而硼酸則有助於粘度之提升，結果均能形成鋁基陶瘊纖維前置物。根據TEM 、IR 、XRD等儀器分析，兩種前置物經熱分解后，有不同之相變化反應，以AlCl 而言: (1) boehmite← ← ← ← 。(2) gibbsite←Chi←Kappa←,而Al(OC H ) 則為boehmite ← ← ← ← 。 并以SEM 觀察試片之表面現象，藉以了解燒結溫度對纖維結構之影響。