CN111270411A - 一种氧化铝纤维毯的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种氧化铝纤维毯的制备方法，包括以下步骤：a)将含有铝源和硅源的纺丝原液进行成纤，得到的纤维丝进行集棉，得到含水率为5～35％的前驱体纤维坯；b)对前驱体纤维坯依次进行养护和针刺，得到前驱体纤维毯坯；所述养护的温度为30～200℃，相当对湿度为20～90RH％，时间为10～60min；c)对前驱体纤维毯坯进行热处理，得到氧化铝纤维毯。本发明提供的方法通过将特定含水率的前驱体纤维在特定的温度和湿度下进行养护处理，在保证纤维内部含水率的情况下，保证了纤维具有更高的强度，减少了纤维与纤维间的阻力，从而可在不添加任何润滑脂的情况下，实现前驱体纤维坯针刺交织定型成毯。

Description

一种氧化铝纤维毯的制备方法

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，尤其涉及一种氧化铝纤维毯的制备方法。

背景技术

氧化铝纤维是采用“溶胶-凝胶”化学法纺丝成纤，经高温煅烧转变为主晶相为莫来石相的超轻质、绝热、节能、耐火纤维状材料，主要成分为A1₂O₃，含有少量的SiO₂，最高使用温度1600℃，长期使用温度1300～1500℃。氧化铝纤维根据使用要求可以加工成不同的类型的产品，包含：氧化铝纤维棉、氧化铝纤维针刺毯、氧化铝纤维模块、氧化铝纤维衬垫、氧化铝纤维板等。其中，氧化铝纤维针刺毯是通过针刺工艺，对通过纺丝成纤制备的纤维前驱体进行针刺，使纤维交织定型，后经干燥煅烧制备的氧化铝纤维针刺毯。通过纤维之间自交织，在高温下仍然具有较高强度、化学稳定性和回弹性，广泛应用于高温工业窑炉、汽车尾气高温密封、军工航天等领域。

氧化铝纤维针刺毯生产工艺复杂，包含纺丝液制备、成纤、针刺、干燥、煅烧等多个工艺。含有铝源和硅源的纺丝溶液经过离心甩丝或喷吹纺丝工艺，在瞬间完成分散干燥，制备的纤维强度相对较差，且受多个参数影响，波动较大，很难直接针刺成毯。

传统的陶瓷纤维针刺毯在生产过程中，为降低纤维坯的针刺阻力，减小刺针磨损，实现纤维交织成毯，在成纤的同时需要添加一定量的有机润滑脂，但该方法存在两个问题：一是润滑脂在高温的作用下会产生焦油，在集棉设备及引风管线上聚集，长时间积累有发生火灾的危险，增加了生产时的安全隐患；二是有机润滑脂在高温处理的过程中会产生有机废气(VOCs)，造成环境污染。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氧化铝纤维毯的制备方法，本发明提供的制备方法可在不添加润滑脂的情况下将前驱体纤维坯针刺成毯，环境污染低，生产安全性高。

本发明提供了一种氧化铝纤维毯的制备方法，包括以下步骤：

a)将含有铝源和硅源的纺丝原液进行成纤，得到的纤维丝进行集棉，得到含水率为5～35％的前驱体纤维坯；

b)对所述前驱体纤维坯依次进行养护和针刺，得到前驱体纤维毯坯；

所述养护的温度为30～200℃；所述养护的相当对湿度为20～90RH％；所述养护的时间为10～60min；

c)对所述前驱体纤维毯坯进行热处理，得到氧化铝纤维毯。

优选的，步骤a)中，所述纺丝原液按照以下步骤制备得到：

i)将铝粉、酸和水混合加热进行反应，得到铝溶胶；

ii)将所述铝溶胶、酸性硅溶胶和水溶性高分子助纺剂进行混合，得到纺丝原液。

优选的，所述水溶性高分子助纺剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、糖浆、淀粉和纤维素中的一种或多种。

优选的，步骤a)中，所述纺丝原液在50℃下的粘度为500～2000cP。

优选的，步骤a)中，所述成纤的方式为喷吹纺丝或离心甩丝。

优选的，步骤a)中，所述集棉的温度为30～100℃；所述集棉的相对湿度为5～40RH％。

优选的，步骤a)中，所述前驱体纤维坯的厚度为100～400mm；所述前驱体纤维坯的面密度为0.5～3kg/m²。

优选的，步骤b)中，所述针刺的密度为1～50针/cm²。

优选的，所述步骤c)具体包括：

将所述前驱体纤维毯坯依次在加热炉的低温区、中温区和高温区进行热处理，得到氧化铝纤维毯；

热处理过程中，所述加热炉的低温区温度为0～600℃，中温区温度为600～1100℃，高温区温度为1100～1300℃。

优选的，热处理过程中所述加热炉的低温区排气量设置为1～2Nm³/kg/h。

与现有技术相比，本发明提供了一种氧化铝纤维毯的制备方法。本发明提供的制备方法包括以下步骤：a)将含有铝源和硅源的纺丝原液进行成纤，得到的纤维丝进行集棉，得到含水率为5～35％的前驱体纤维坯；b)对所述前驱体纤维坯依次进行养护和针刺，得到前驱体纤维毯坯；所述养护的温度为30～200℃；所述养护的相当对湿度为20～90RH％；所述养护的时间为10～60min；c)对所述前驱体纤维毯坯进行热处理，得到氧化铝纤维毯。本发明提供的制备方法通过将特定含水率的前驱体纤维在特定的温度和湿度下进行养护处理，在保证纤维内部含水率的情况下，保证了纤维具有更高的强度，减少了纤维与纤维间的阻力，从而可在不添加任何润滑脂的情况下，实现前驱体纤维坯针刺交织定型成毯，进而解决了通过添加有机润滑脂实现针刺成毯造成的火灾隐患和环境污染问题。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种氧化铝纤维毯的制备方法，包括以下步骤：

a)将含有铝源和硅源的纺丝原液进行成纤，得到的纤维丝进行集棉，得到含水率为5～35％的前驱体纤维坯；

b)对所述前驱体纤维坯依次进行养护和针刺，得到前驱体纤维毯坯；

所述养护的温度为30～200℃；所述养护的相当对湿度为20～90RH％；所述养护的时间为10～60min；

c)对所述前驱体纤维毯坯进行热处理，得到氧化铝纤维毯。

在本发明提供的制备方法中，首先提供含有铝源和硅源的纺丝原液。其中，所述纺丝原液在50℃下的粘度优选为500～2000cP，具体可为500cP、600cP、700cP、800cP、900cP、1000cP、1100cP、1200cP、1300cP、1400cP、1500cP、1600cP、1700cP、1800cP、1900cP或2000cP。在本发明中，所述纺丝原液优选按照以下步骤制备得到：

i)将铝粉、酸和水混合加热进行反应，得到铝溶胶；

ii)将所述铝溶胶、酸性硅溶胶和水溶性高分子助纺剂进行混合，得到纺丝原液。

在本发明提供的上述纺丝原液制备步骤中，步骤i)中，所述酸优选为甲酸和乙酸；所述铝粉、甲酸和乙酸的摩尔比优选为1：(1～5)：(1～5)，具体可为1:3:3；所述铝粉与水的摩尔比优选为1：(10～15)，具体可为1:13；所述反应的温度优选为90～100℃，具体可为90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃；所述反应的时间优选为6～20h，具体可为6h、7h、8h、9h、10h、11h、12h、13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h或20h。

在本发明提供的上述纺丝原液制备步骤中，步骤ii)中，所述酸性硅溶胶优选为脱钠的酸性硅溶胶，所述脱钠的酸性硅溶胶是指经阳离子交换树脂处理过的酸性硅溶胶；所述酸性硅溶胶中的二氧化硅的含量优选为20～30wt％，具体可为20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、24wt％、25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％或30wt％；所述酸性硅溶胶的pH值优选为3～4，具体可为3、3.5或4；所述酸性硅溶胶中的二氧化硅与所述铝溶胶中的氧化铝的摩尔比优选为1：(2～5)，具体可为1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5或1:5。

在本发明提供的上述纺丝原液制备步骤中，步骤ii)中，所述水溶性高分子助纺剂优选包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、糖浆、淀粉和纤维素中的一种或多种；所述聚乙烯醇的聚合度优选为1000～3000，具体可为2099。在本发明中，所述水溶性高分子助纺剂优选以水溶性高分子助纺剂水溶液的形式参与混合，所述水溶性高分子助纺剂水溶液的浓度优选为3～8wt％，具体可为3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％、5.5wt％、6wt％、6.5wt％、7wt％、7.5wt％或8wt％；所述水溶性高分子助纺剂水溶液的用量优选为所述铝溶胶和酸性硅溶胶合计质量的1～5wt％，具体可为1wt％、1.5wt％、2wt％、2.5wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％。

在本发明提供的上述纺丝原液制备步骤中，步骤ii)中，优选在混合体系中添加一定量的醇。其中，所述醇优选为乙醇和/或异丁醇；所述醇的添加量优选为所述铝溶胶和酸性硅溶胶合计质量的0.05～1.5wt％，具体可为0.05wt％、0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.7wt％、1wt％、1.2wt％或1.5wt％。

在本发明提供的上述纺丝原液制备步骤中，步骤ii)中，物料混合均匀后优选进行浓缩，从而得到需求粘度的纺丝原液。其中，所述浓缩的方式优选为真空浓缩；所述浓缩的温度优选为50～60℃，具体可为50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃或60℃。

在本发明提供的制备方法中，获得纺丝原液后，将所述纺丝原液进行成纤。其中，所述成纤的方式优选为喷吹纺丝或离心甩丝；所述离心甩丝的甩丝盘转速优选为1000～5000r/min，具体可为1000r/min、1500r/min、2000r/min、2500r/min、3000r/min、3500r/min、4000r/min、4500r/min或5000r/min；所述离心甩丝的牵引风风速优选为15～30m/s，更优选为20～25m/s。

在本发明提供的制备方法中，经过成纤后，纺丝原液形成纤维丝，然后所述纤维丝进行集棉(即进行收集和干燥)。其中，所述集棉的温度优选为30～100℃，更优选为40～80℃，具体可为40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃或80℃；所述集棉的相对湿度优选为5～40RH％，更优选为10～20RH％，具体可为10RH％、11RH％、12RH％、13RH％、14RH％、15RH％、16RH％、17RH％、18RH％、19RH％或20RH％。集棉结束后，得到前驱体纤维坯，所述前驱体纤维坯的厚度优选为100～400mm，具体可为100mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm或400mm；所述前驱体纤维坯的面密度优选为0.5～3kg/m²，具体可为0.5kg/m²、0.6kg/m²、0.7kg/m²、0.8kg/m²、0.9kg/m²、1kg/m²、1.05kg/m²、1.1kg/m²、1.2kg/m²、1.3kg/m²、1.4kg/m²、1.5kg/m²、1.7kg/m²、2kg/m²、2.05kg/m²、2.5kg/m²或3kg/m²；所述前驱体纤维坯的含水率为5～35％，优选为10～30％，更优选为18～25％，具体可为18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％或25％。在本发明中，前驱体纤维坯的含水率过高会出现黏连，过低会出现脆断，合适的含水率能够保证前驱体纤维坯具有较好的强度。

在本发明提供的制备方法中，得到前驱体纤维坯后，对所述前驱体纤维坯进行养护。其中，所述养护的温度为30～200℃，优选为50～150℃，更优选为80～120℃，具体可为80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃或120℃；所述养护的相当对湿度为20～90RH％，优选为30～60RH％，更优选为30～50RH％，具体可为30RH％、32RH％、35RH％、37RH％、40RH％、42RH％、45RH％、47RH％或50RH％；所述养护的时间为10～60min，优选为10～30min，具体可为10min、13min、15min、17min、20min、23min、25min、27min或30min。在本发明中，通过养护处理既可以保证纤维表面的助纺剂进一步干燥收缩成膜，提高纤维柔韧性，增加纤维的强度；同时又可以使纤维表面进一步干燥，表面更加光滑，减少了针刺阻力，实现针刺时纤维间交织。

在本发明提供的制备方法中，完成养护后，对养护后的所述前驱体纤维坯进行针刺。其中，所述针刺的密度优选为1～50针/cm²，更优选为5～40针/cm²，最优选为8～35针/cm²，具体可为8针/cm²、9针/cm²、10针/cm²、11针/cm²、12针/cm²、13针/cm²、14针/cm²、15针/cm²、16针/cm²、17针/cm²、18针/cm²、19针/cm²、20针/cm²、21针/cm²、22针/cm²、23针/cm²、24针/cm²、25针/cm²、26针/cm²、27针/cm²、28针/cm²、29针/cm²、30针/cm²、31针/cm²、32针/cm²、33针/cm²、34针/cm²或35针/cm²。针刺结束后，得到前驱体纤维毯坯，所述前驱体纤维毯坯的厚度优选为10～50mm，具体可为1mm、15mm、17mm、20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm。

在本发明提供的制备方法中，得到前驱体纤维毯坯后，对所述前驱体纤维毯坯进行热处理，其具体过程优选包括：将所述前驱体纤维毯坯依次在加热炉的低温区、中温区和高温区进行热处理。热处理的过程中，所述低温区的温度为0～600℃，优选为80～600℃；所述中温区的温度为600～1100℃，优选为700～1100℃；所述高温区的温度为1100～1300℃，具体可为1250℃；所述低温区的排气量优选为1～2Nm³/kg/h，具体可为1.5Nm³/kg/h。在本发明中，前驱体纤维毯坯在所述低温区的热处理时间优选为90～150min，具体可为90min、100min、110min、120min、130min、140min或150min；在所述中温区的热处理时间优选为60～120min，具体可为60min、70min、80min、90min、100min、110min或120min；在所述高温区的热处理时间优选为30～90min，具体可为30min、40min、50min、60min、70min、80min或90min。前驱体纤维毯完成热处理后，得到氧化铝纤维毯。

本发明提供的制备方法通过将特定含水率的前驱体纤维在特定的温度和湿度下进行养护处理，在保证纤维内部含水率的情况下，保证了纤维具有更高的强度，减少了纤维与纤维间的阻力，从而可在不添加任何润滑脂的情况下，实现前驱体纤维坯针刺交织定型成毯，进而解决了通过添加有机润滑脂实现针刺成毯造成的火灾隐患和环境污染问题。

为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。

实施例1

将铝粉溶解于甲酸和乙酸的混合物中，加入去离子水，加热回流，回流温度为95℃，回流时间为9小时，制得甲酸铝和乙酸铝混合溶胶，过滤除去其杂质；其中，铝粉、甲酸、乙酸和水的摩尔比为1:3:3:13。在甲酸铝和乙酸铝混合溶胶中，按Al₂O₃/SiO₂摩尔比为3:1的比例，加入脱钠的酸性硅溶胶，所述脱钠的酸性硅溶胶的二氧化硅的质量含量为25％、pH为4；混合均匀后，得到混合液；向所述混合液中加入浓度为5wt％的聚乙烯醇水溶液，其中聚乙烯醇的聚合度为2099，聚乙烯醇水溶液的加入量为所述混合液质量的3％；之后加入乙醇，加入量为所述混合液质量的1.0％，在60℃下真空浓缩，制得50℃下粘度为2000cP的纺丝原液。

将上述纺丝原液，利用离心甩丝装备成纤，甩丝盘转速3000r/min，牵引风风速20～25m/s，控制集棉室温度在50±2℃，相对湿度在15±2RH％，得到含水率20wt％、厚度150mm、面密度1.05kg/m²的氧化铝纤维前驱体棉坯。

将上述氧化铝纤维前驱体棉坯在温度100℃、相对湿度45RH％的高温环境养护处理10min，然后送入针刺机中针刺成毯，针刺密度10针/cm²，制得厚度为17mm的氧化铝纤维前驱体毯坯。

将上述氧化铝纤维前驱体毯坯输送至毯加热炉中，依次在加热炉的低温区、中温区、高温区进行热处理，其中，低温区温度80～600℃，热处理时间为120min，排风量为每分钟每kg前驱体纤维排气1.5Nm³；中温区温度700～1100℃，热处理时间为90min；高温区热处理温度为1250℃，热处理时间为60min。热处理结束后，得到厚度12.5mm、容重96kg/m²、抗拉强度0.08MPa的氧化铝纤维毯。

实施例2

将铝粉溶解于甲酸和乙酸的混合物中，加入去离子水，加热回流，回流温度为95℃，回流时间为9小时，制得甲酸铝和乙酸铝混合溶胶，过滤除去其杂质；其中，铝粉、甲酸、乙酸和水的摩尔比为1:3:3:13。在甲酸铝和乙酸铝混合溶胶中，按Al₂O₃/SiO₂摩尔比为3:1的比例，加入脱钠的酸性硅溶胶，所述脱钠的酸性硅溶胶的二氧化硅的质量含量为25％、pH为4；混合均匀后，得到混合液；向所述混合液中加入浓度为5wt％的聚乙烯醇水溶液，其中聚乙烯醇的聚合度为2099，聚乙烯醇水溶液的加入量为所述混合液质量的3％；之后加入乙醇，加入量为所述混合液质量的1.0％，在60℃下真空浓缩，制得50℃下粘度为2000cP的纺丝原液。

将上述纺丝原液，利用离心甩丝装备成纤，甩丝盘转速3000r/min，牵引风风速20～25m/s，控制集棉室温度在55±2℃，相对湿度在13±2RH％，得到含水率18wt％、厚度200mm、面密度1.40kg/m²的氧化铝纤维前驱体棉坯。

将上述氧化铝纤维前驱体棉坯在温度100℃、相对湿度45RH％的高温环境养护处理13min，然后送入针刺机进行针刺成毯，针刺密度15针/cm²，制得厚度为17mm的氧化铝纤维前驱体毯坯。

将上述氧化铝纤维前驱体毯坯输送至毯加热炉中，依次在加热炉的低温区、中温区、高温区进行热处理，其中，低温区温度80～600℃，热处理时间为120min，排风量为每分钟每kg前驱体纤维排气1.5Nm³；中温区温度700～1100℃，热处理时间为90min；高温区热处理温度为1250℃，热处理时间为60min。热处理结束后，得到厚度12.5mm、容重128kg/m²、抗拉强度0.12MPa的氧化铝纤维毯。

实施例3

将铝粉溶解于甲酸和乙酸的混合物中，加入去离子水，加热回流，回流温度为95℃，回流时间为9小时，制得甲酸铝和乙酸铝混合溶胶，过滤除去其杂质；其中，铝粉、甲酸、乙酸、水的摩尔比为1:3:3:13。在甲酸铝和乙酸铝混合溶胶中，按Al₂O₃/SiO₂摩尔比为3:1的比例，加入脱钠的酸性硅溶胶，所述脱钠的酸性硅溶胶的二氧化硅的质量含量为25％、pH为4；混合均匀后，得到混合液；向所述混合液中加入浓度为5wt％的聚乙烯醇水溶液，其中聚乙烯醇的聚合度为2099，聚乙烯醇水溶液的加入量为所述混合液质量的3％；之后加入乙醇，加入量为所述混合液质量的1.0％，在60℃下真空浓缩，制得50℃下粘度为2000cP的纺丝原液。

将上述纺丝原液，利用离心甩丝装备成纤，甩丝盘转速3000r/min，牵引风风速20～25m/s，控制集棉室温度在45±2℃，相对湿度在20±2RH％，得到含水率23wt％、厚度300mm、面密度2.05kg/m²的氧化铝纤维前驱体棉坯。

将上述氧化铝纤维前驱体棉坯在温度80℃、相对湿度45RH％的高温环境养护处理20min，然后送入针刺机进行针刺成毯，针刺密度10针/cm²，制得厚度为35mm的氧化铝纤维前驱体毯坯。

将上述氧化铝纤维前驱体毯坯输送至毯加热炉中进行热处理，依次在加热炉的低温区、中温区、高温区进行热处理，其中，低温区温度80～600℃，热处理时间为120min，排风量为每分钟每kg前驱体纤维排气1.5Nm³；中温区温度700～1100℃，热处理时间为90min；高温区热处理温度为1250℃，热处理时间为60min。热处理结束后，得到厚度25mm、容重96kg/m²、抗拉强度0.08MPa的氧化铝纤维毯。

对实施例1～3制备的氧化铝纤维前驱体棉坯进行养护处理前后的纤维直径、抗拉强度和含水率进行检测，结果如表1所示：

表1实施例1～3中氧化铝纤维前驱体棉坯进行养护处理前后的性能参数。

对比例1

采用与实施例1相同的方法制备含水率20wt％前驱体纤维棉坯，不经高温环境养护处理，送入针刺机进行针刺成毯，针刺密度15针/cm²，纤维之间无交织，无法定型成毯。

对比例2

采用与实施例1相同的方法制备含水率20wt％前驱体纤维棉坯，在温度为150℃、湿度10RH％养护处理10min，然后送入针刺机进行针刺成毯，针刺密度15针/cm²，纤维之间无交织，无法定型成毯。

对比例3

采用与实施例1相同的方法制备纺丝原液，利用离心甩丝成纤，控制集棉室温度在65±2℃，相对湿度在8±2RH％，得到含水率10wt％、厚度200mm、面密度1.30kg/m²的氧化铝纤维前驱体棉坯。

将上述氧化铝纤维前驱体棉坯在温度100℃、相对湿度45RH％的高温环境养护处理13min，然后送入针刺机进行针刺成毯，针刺密度15针/cm²，纤维之间无交织，无法定型成毯。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种氧化铝纤维毯的制备方法，包括以下步骤：

a)将含有铝源和硅源的纺丝原液进行成纤，得到的纤维丝进行集棉，得到含水率为5～35％的前驱体纤维坯；

b)对所述前驱体纤维坯依次进行养护和针刺，得到前驱体纤维毯坯；

所述养护的温度为30～200℃；所述养护的相当对湿度为20～90RH％；所述养护的时间为10～60min；

c)对所述前驱体纤维毯坯进行热处理，得到氧化铝纤维毯。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述纺丝原液按照以下步骤制备得到：

i)将铝粉、酸和水混合加热进行反应，得到铝溶胶；

ii)将所述铝溶胶、酸性硅溶胶和水溶性高分子助纺剂进行混合，得到纺丝原液。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述水溶性高分子助纺剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、糖浆、淀粉和纤维素中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述纺丝原液在50℃下的粘度为500～2000cP。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述成纤的方式为喷吹纺丝或离心甩丝。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述集棉的温度为30～100℃；所述集棉的相对湿度为5～40RH％。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述前驱体纤维坯的厚度为100～400mm；所述前驱体纤维坯的面密度为0.5～3kg/m²。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述针刺的密度为1～50针/cm²。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤c)具体包括：

将所述前驱体纤维毯坯依次在加热炉的低温区、中温区和高温区进行热处理，得到氧化铝纤维毯；

热处理过程中，所述加热炉的低温区温度为0～600℃，中温区温度为600～1100℃，高温区温度为1100～1300℃。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，热处理过程中所述加热炉的低温区排气量设置为1～2Nm³/kg/h。