[發明專利]樹脂基復合材料損傷自修復中陶瓷管網載體的制備方法

無效

• 申請號: 201310066653.5
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN103113717A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 李鵬;周建民;蔡莉
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: C08L63/02
• 分類號: C08L63/02;C08K9/06;C08K7/00;C08K3/22;C04B35/48;C04B35/622
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

1.一種樹脂基復合材料損傷自修復中陶瓷管網載體，包括：修復劑入口（1）、樹脂基復合材料（2）、陶瓷管網（3）、修復劑出口（4）、空腔（5），其特征在于：陶瓷管網（3）嵌入樹脂基復合材料（2）中，修復劑入口（1）和修復劑出口（4）都通過陶瓷管網（3）伸出樹脂基復合材料（2）外部，陶瓷管網（3）中間是空腔（5）結構。

2.如權利要求1所述的一種樹脂基復合材料損傷自修復中陶瓷管網載體，其特征在于：陶瓷管網（3）在樹脂基復合材料（2）中是相互貫通的網狀管道結構。

3.如權利要求1所述的一種樹脂基復合材料損傷自修復中陶瓷管網載體，其特征在于：陶瓷管網載體制備方法包括：（1）陶瓷漿料的制備；（2）陶瓷管網胚體的制備；（3）陶瓷管網胚體的燒結；（4）陶瓷管網的界面處理。

4.如權利要求3所述的一種樹脂基復合材料損傷自修復中陶瓷管網載體，其特征在于：陶瓷管網載體制備方法為：

陶瓷漿料的制備：

以粒度和比表面積分別為0.5μm和4.29m²/g的氧化鎂部分穩定氧化鋯作為主體，稀土氧化物為增韌劑，把稀土氧化物添加至8mol%氧化鎂部分穩定氧化鋯粉料中，配置成陶瓷粉末，稀土氧化物的質量是氧化鎂部分穩定氧化鋯粉料的1.7-2.3%；陶瓷粉末添加粘結劑，制成陶瓷漿料，粘結劑選擇聚乙烯醇與水的質量比為1:23的聚乙烯醇水溶液，陶瓷粉末和粘結劑的質量比為4:0.9-1.1；

稀土氧化物可以是氧化鑭、氧化鈰、氧化鐠、質量比為3:2的氧化鑭和氧化鈰、質量比為7:3:1的氧化鑭和氧化鈰和氧化鐠中的一種；

陶瓷管網胚體的制備：

選擇尼龍絲直徑為0.3mm的尼龍絲網為有機前驅體，浸入上步驟制得的陶瓷漿料，待充分潤濕后，去除多余陶瓷漿料，室溫環境下自然風干48小時后，按照相同方法進行二次涂覆，獲得陶瓷管網胚體；

陶瓷管網胚體的燒結：

將干燥的陶瓷管網坯體以3-5℃/min的速度升溫至800℃，保溫1小時,?使有機絲網和漿料中的粘結劑揮發完全，在胚體中形成空腔；再以4-6℃/min的速度升溫至1310℃，保溫1小時；最后以4-8℃/min的速度升溫至1570℃,?保溫6小時,?使坯體充分燒結，形成陶瓷管網；

陶瓷管網的界面處理：

采用γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560）、γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）和乙烯基三甲氧基硅烷（A171），按質量比0.9-1.1:0.8-1.2:1.8-2.2配置復合有機硅烷偶聯劑，對陶瓷管網進行界面處理，并將其埋入樹脂基復合材料中，埋入體積為復合材料體積的9-11%。

5.如權利要求4所述的一種樹脂基復合材料損傷自修復中陶瓷管網載體，其特征在于：陶瓷管網載體制備方法為：

陶瓷漿料的制備：

以粒度和比表面積分別為0.5μm和4.29m²/g的氧化鎂部分穩定氧化鋯作為主體，稀土氧化物為增韌劑，把稀土氧化物添加至8mol%氧化鎂部分穩定氧化鋯粉料中，配置成陶瓷粉末，稀土氧化物的質量是氧化鎂部分穩定氧化鋯粉料的2.0%；陶瓷粉末添加粘結劑，制成陶瓷漿料，粘結劑選擇聚乙烯醇與水的質量比為1:23的聚乙烯醇水溶液，陶瓷粉末和粘結劑的質量比為4:1.0；

稀土氧化物是氧化鑭、氧化鈰和氧化鐠的復合稀土氧化物，質量比為7:3:1；

陶瓷管網胚體的制備：

選擇尼龍絲直徑為0.3mm的尼龍絲網為有機前驅體，浸入上步驟制得的陶瓷漿料，待充分潤濕后，去除多余漿料，室溫環境下自然風干48小時后，按照相同方法進行二次涂覆，獲得陶瓷管網胚體；

陶瓷管網胚體的燒結：

將干燥的陶瓷管網坯體以4℃/min的速度升溫至800℃，保溫1小時,?使有機絲網和漿料中的粘結劑揮發完全，在胚體中形成空腔；再以5℃/min的速度升溫至1310℃，保溫1小時；最后以6℃/min的速度升溫至1570℃,?保溫6小時,?使坯體充分燒結，形成陶瓷管網；

陶瓷管網的界面處理：

采用γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560）、γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）和乙烯基三甲氧基硅烷（A171），按質量比1.0:1.0:2.0配置復合有機硅烷偶聯劑，對陶瓷管網進行界面處理，并將其埋入E51環氧樹脂基玻纖增強復合材料中，埋入體積為復合材料體積的10%。