[發(fā)明專利]一種逸出變界面石英/石英復合材料制備方法

有效

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• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN103724001A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設計）人: 陳照峰;吳操
• 申請（專利權(quán)）人: 太倉派歐技術(shù)咨詢服務有限公司
• 主分類號: C04B35/14
• 分類號: C04B35/14;C04B35/80;C04B35/622
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復合材料的備方法，特別是涉及一種逸出變界面石英/石英復合材料制備方法。

背景技術(shù)

逸出變界面是指界面之間原有的物質(zhì)由于發(fā)生變化而部分逸出，而形成的多空隙的界面結(jié)構(gòu)。

石英纖維增強石英復合材料具有非常低的密度、熱膨脹系數(shù)、電導率和較高的機械強度、抗熱沖擊性、腐蝕性和介電性等優(yōu)異的綜合性能，因而石英纖維增強石英復合材料不僅在日常生活領(lǐng)域中作為許多器件的結(jié)構(gòu)載體，即使在航空航天、電子等高科技領(lǐng)域也常作為高馬赫數(shù)大尺寸天線罩材料得到了廣泛的應用。但是石英增強石英材料還是存在韌性較差的缺點，限制了石英增強石英材料在實際上的應用范圍，而用本方法制備的材料由于石英纖維和石英基體之間是由多空隙的結(jié)構(gòu)形成的弱界面結(jié)構(gòu)，有利于裂紋的偏轉(zhuǎn)和纖維拔出，提高了復合材的韌性和抗熱震性能。

專利號CN102659442A的專利公布了一種氧化纖維增韌二氧化硅陶瓷基復合材料間隙型界面的制備方法。該方法用簡單的工藝解決了氧化纖維增韌氧化陶瓷復合材的問題。但是該方法所用的界面層是C₆₀，而C₆₀的制取十分困難且造價較高，所以該方法僅僅適合于科學研究而難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；再加上在氧化纖維上所能沉積的C₆₀的量有限，厚度和均勻性也難以控制，所以尋找一只更優(yōu)的界面層材料以適應工業(yè)生產(chǎn)的需要變十分有必要。

樹脂常作為復合材料的粘結(jié)劑，本發(fā)明就是用耐高溫樹脂作為復合材料的界面層，不僅具有獲取方便、價格便宜等優(yōu)點，還具有在編織物上浸漬厚度和均勻性容易調(diào)控的優(yōu)點，使得界面層和燒蝕后的空隙容易設計，不僅增加了材料的韌性，還使得材料的應用范圍擴大到作為過濾、吸附，催化劑載體，透波等領(lǐng)域的材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種逸出變界面石英/石英復合材料制備方法，所述復合材料制備方法和步驟為：

(1)用耐高溫樹脂(稀)浸漬石英織物3～10min；

(2)取出浸漬后的預制件，立刻在100～300℃下固化10～60min；

(3)將固化后的預制件再用硅溶膠浸漬，并在350～420℃溫度下熱解30～120min，如此重復3～12次直到材料致密；

(4)將(3)制得的材料在500～650℃下燒結(jié)1～3小時使樹脂燒失，形成逸出界面材料。

其中：

石英織物為石英纖維織物，編織方式編織方式可以是平紋編織、斜紋編織、單向編織、多層多軸向編織中的一種或者多種；石英纖維織物體積分數(shù)為20％～60％。耐高溫樹脂可以是改性酚醛樹脂、聚碳酸脂、有機硅樹脂、聚酰亞胺中的一種或多種。

本發(fā)明的主要優(yōu)點是：(1)用該方法制備的石英/石英復合材料界面是弱界面結(jié)構(gòu)，力學性能優(yōu)異；(2)用該方法制備復合材料時，石英/石英界面的界面厚度和形貌容易控制，所以使得材料的應用范圍大大拓寬；(3)用本發(fā)明制備多空結(jié)構(gòu)方法簡單、操作方便，經(jīng)濟性強。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定。

實施例1

逸出變界面石英/石英復合材料制備方法：

(1)用耐高溫樹脂(稀)浸漬平紋編織的石英織物5min；

(2)取出浸漬后的預制件，立刻在160℃下固化30min；

(3)將固化后的預制件再用硅溶膠浸漬，并在400℃溫度下熱解40min，如此重復7次直到材料致密；

(4)將(3)制得的材料在600℃下燒結(jié)2小時使樹脂燒失，形成逸出界面材料。

其中：石英纖維織物編織方式編織方式是單向編織；石英纖維織物體積分數(shù)為30％。耐高溫樹脂是改性酚醛樹脂。

實施例2

逸出變界面石英/石英復合材料制備方法：

(1)用耐高溫樹脂(稀)浸漬石英織物8min；

(2)取出浸漬后的預制件，立刻在150℃下固化40min；

(3)將固化后的預制件再用硅溶膠浸漬，并在400℃溫度下熱解35min，如此重復10次直到材料致密；

(4)將(3)制得的材料在620℃下燒結(jié)1小時使樹脂燒失，形成逸出界面材料。

其中：石英纖維織物編織方式編織方式是多層多軸向編織；石英纖維織物體積分數(shù)為40％。耐高溫樹脂是有機硅樹脂。

上述僅為本發(fā)明的兩個具體實施方式，但本發(fā)明的設計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動，均應屬于侵犯本發(fā)明保護的范圍的行為。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何形式的簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。