DOI:10.1016/j.ceramint.2020.11.202

通过静电纺丝一种新型高镥含量前驱体，制备了具有强柔性和高抗拉强度的Lu2O3纤维膜。观察了膜的微观结构，并研究了热处理气氛和温度对膜力学性能的影响机理。结果表明，前驱体中Lu2O3含量为63％，有机物的分解温度范围较宽。氮气热处理可在膜中保留少量残余碳。少量的碳阻碍了传质过程，增加了晶界密度，抑制了晶粒的生长，提高了纤维膜的拉伸强度和柔性。在1000℃下热处理2h后，Lu2O3纤维膜的拉伸强度高达6.81MPa，明显高于文献报道的陶瓷纤维膜。

图1.将前体纤维膜置于（a）空气和（b）氮气中，在相应的热处理温度下保存2h获得的样品的XRD图谱。

图2.在（a）空气和（b）氮气中，于相应温度下热处理的前体纤维膜的FT-IR光谱。

图3.前体纤维膜在（a）空气和（b）氮气中的TG-DSC-DTG曲线。

图4.（a，b）Lu2O3纤维膜在空气和氮气中于相应温度下热处理2h的数码照片，（c）蓝色区域的放大图，（d）N-1000纤维膜卷在直径为4mm的玻璃棒上，以及（e）打结的Lu2O3纤维膜的数码照片。

图5.在空气和氮气中处理的Lu2O3纤维膜的SEM图。样品A-600，A-700，A-800，A-900和A-1000分别对应于（a），（b），（c），（d）和（e）。N-600，N-700，N-800，N-900和N-1000样品分别对应于（a'），（b'），（c'），（d'）和（e'）。A-1000和N-1000的晶粒尺寸分布图分别对应于（f）和（f'）。

图6.（a，b）在空气和氮气中热处理至相应温度的Lu2O3纤维膜的拉伸强度，（c）柔性Lu2O3纤维膜的数码照片，以及（d）不同氧化物纤维膜的拉伸强度-热处理温度分布图。