[發明專利]三維機織結構纖維增強陶瓷基復合材料的制備方法

無效

• 申請號: 201010201474.4
• 申請日: 2010-06-13
• 公開（公告）號: CN101880172A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 高天琪;周國紅;鄭軼文;韓陽;張坤;王士維;邱夷平
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/622
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;謝文凱

1.一種三維機織結構纖維增強陶瓷基復合材料的制備方法，包括：

(1)將陶瓷粉體加入去離子水溶劑中，再加入粘結劑，分散劑，攪拌球磨3-5h，得運動粘度為100～150mm²/s的漿料；

(2)在三維織機上完成上紗和穿結經后，在引緯前，使用上述漿料對纖維紗線進行預處理，預處理后，引緯，并在梭口處沿織物的經紗、緯紗或捆綁紗方向插入“留隙管”，打緯-換綜-打緯-卷繞，完成一緯的織造；此過程中“留隙管”應保存于織物中，不可抽出；重復上述過程，得到預制件；將預制件在80-100℃干燥10～30min；所述“留隙管”為表面光滑、直徑3-6.5mm的不溶于陶瓷漿料溶液的導管；

(3)將上述烘干的預制件中的“留隙管”抽出，利用真空輔助轉移法(VARTM)使上述漿料通過管狀空隙從預制件的一端緩慢流至另一端，注入、充填直至完全浸滲預制件，然后置于80-100℃干燥10～30min；再進行3-4次VARTM的過程；

(4)在惰性氣體環境中，將經過步驟(3)處理的預制件在1250～1500℃、20～50MPa載荷下熱壓燒結0.5～1h，自然冷卻，即得三維機織結構纖維增強陶瓷基復合材料；

所述陶瓷粉體為60～85vol.％，三維正交織物為15～40vol.％，粘結劑為0～2vol.％。

2.根據權利要求1所述的一種三維機織結構纖維增強陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中的陶瓷粉體氧化鋁粉末或熔融石英粉體。

3.根據權利要求1所述的一種三維機織結構纖維增強陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中的粘結劑為羧甲基纖維素CMC；分散劑為異丙醇。

4.根據權利要求1所述的一種三維機織結構纖維增強陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中的預制件由3層經紗4層緯紗織造，經密為5根/cm，緯密為5根/cm。

5.根據權利要求1所述的一種三維機織結構纖維增強陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中的預處理的方式為涂覆或澆注。

6.根據權利要求1所述的一種三維機織結構纖維增強陶瓷基復合材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中的熱壓燒結的升溫速度20℃/min。