[發(fā)明專利]一種耐超高溫1700℃磷酸鹽基復合材料的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201210453554.8 | 申請日： | 2012-11-13 |
| 公開（公告）號： | CN102910928A | 公開（公告）日： | 2013-02-06 |
| 發(fā)明（設計）人： | 曹先啟;陳澤明;李博弘;王超 | 申請（專利權(quán)）人： | 黑龍江省科學院石油化學研究院 |
| 主分類號： | C04B35/82 | 分類號： | C04B35/82;C04B35/447;C04B35/622;C03C25/52 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 | 代理人： | 韓末洙 |
| 地址： | 150040 黑龍*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 超高溫 1700 磷酸鹽 復合材料 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種復合材料的制備方法。
背景技術(shù)
航空航天事業(yè)的快速發(fā)展必然要求有滿足其發(fā)展所需要的高性能材料，速度高、工作時間長、環(huán)境惡劣是飛行器未來發(fā)展的主要特點，如導彈高溫系統(tǒng)材料、火箭發(fā)動機噴嘴等均要求耐高溫材料的工作溫度高于1500℃。陶瓷材料具有優(yōu)異電氣性以及耐熱性，但脆性大，損傷容限低、成品率低，且工藝復雜，成本高，尤其在進行飛行器異型構(gòu)件制作時，更近一步限制其應用。因此，目前性能優(yōu)良及生產(chǎn)工藝簡單的磷酸鹽基復合材料成為耐高溫材料的首選體系，但現(xiàn)有技術(shù)制備的磷酸鹽基復合材料在超高溫1700℃條件下的力學性能還不能滿足工作需要。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有技術(shù)制備的磷酸鹽基復合材料在超高溫1700℃條件下的力學性能還不能滿足工作需要的問題，而提供的一種耐超高溫1700℃磷酸鹽基復合材料的制備方法。
一種耐超高溫1700℃磷酸鹽基復合材料的制備方法，具體是按照以下步驟進行的：
一、制備纖維處理劑：按重量份數(shù)稱取100份~110份質(zhì)量分數(shù)為70%的醋酸鋯溶液、5份~15份質(zhì)量分數(shù)為28%~29%的氨水和20份~40份去離子水；向醋酸鋯溶液中加入氨水，再加入去離子水，混合均勻，得到纖維處理劑；
二、制備磷酸二氫鋁溶液：按重量份數(shù)稱取100份~110份質(zhì)量分數(shù)為85%的磷酸溶液、25份~45份氫氧化鋁粉末；向磷酸溶液中加入氫氧化鋁粉末，混合均勻得到混合溶液，將混合溶液升溫至90℃~110℃保持3h~4h，升溫速度為10℃/h~20℃/h，得到磷酸二氫鋁溶液；
三、制備固化劑：按重量份數(shù)稱取50份~100份粒徑為75nm~155nm氧化鋁、10份~30份粒徑為100nm~150nm碳化鈦和10份~30份粒徑為20nm~95nm碳化鉭，將氧化鋁、碳化鈦和碳化鉭混合均勻，得到固化劑；
四、制備磷酸鹽基體：將步驟二得到的磷酸二氫鋁溶液和步驟三得到的固化劑放入容器中，混合均勻，得到磷酸鹽基體，其中，磷酸二氫鋁溶液和固化劑的質(zhì)量比為1：1~3；
五、制備復合材料：將石英纖維放置在步驟一得到的纖維處理劑中，浸泡10min~20min取出，室溫干燥，再將步驟四制備的磷酸鹽基體涂刷在石英纖維表面，然后將石英纖維疊層放置，再放入熱壓機中，在壓力為0.1MPa~10MPa條件下，控制升溫速度為10℃/h~20℃/h，升溫至180℃保持2h~7h，熱壓成型得到一種耐超高溫1700℃磷酸鹽基復合材料。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在磷酸鹽基體中添加高耐熱碳化物氧化鋁、碳化鈦、碳化鉭，其中碳化鈦熔點3160℃，碳化鉭熔點3880℃，極大增加了復合材料的耐熱性能，所制備的復合材料耐超高溫性能提高到1700℃，常溫條件下的彎曲強度達到100MPa以上，1700℃條件下彎曲強度達到20MPa以上。
本發(fā)明用于制備一種耐超高溫1700℃磷酸鹽基復合材料。
具體實施方式
本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉的具體實施方式，還包括各具體實施方式之間的任意組合。
具體實施方式一：本實施方式一種耐超高溫1700℃磷酸鹽基復合材料的制備方法，具體是按照以下步驟進行的：
一、制備纖維處理劑：按重量份數(shù)稱取100份~110份質(zhì)量分數(shù)為70%的醋酸鋯溶液、5份~15份質(zhì)量分數(shù)為28%~29%的氨水和20份~40份去離子水；向醋酸鋯溶液中加入氨水，再加入去離子水，混合均勻，得到纖維處理劑；
二、制備磷酸二氫鋁溶液：按重量份數(shù)稱取100份~110份質(zhì)量分數(shù)為85%的磷酸溶液、25份~45份氫氧化鋁粉末；向磷酸溶液中加入氫氧化鋁粉末，混合均勻得到混合溶液，將混合溶液升溫至90℃~110℃保持3h~4h，升溫速度為10℃/h~20℃/h，得到磷酸二氫鋁溶液；
三、制備固化劑：按重量份數(shù)稱取50份~100份粒徑為75nm~155nm氧化鋁、10份~30份粒徑為100nm~150nm碳化鈦和10份~30份粒徑為20nm~95nm碳化鉭，將氧化鋁、碳化鈦和碳化鉭混合均勻，得到固化劑；
四、制備磷酸鹽基體：將步驟二得到的磷酸二氫鋁溶液和步驟三得到的固化劑放入容器中，混合均勻，得到磷酸鹽基體，其中，磷酸二氫鋁溶液和固化劑的質(zhì)量比為1：1~3；
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