[發明專利]一種碳陶復合材料

在審

• 申請號: 201410723237.2
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN104478459A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 肖忠淵
• 申請（專利權）人: 榮成復合材料有限公司
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及新型復合材料的制備領域，特別是涉及一種碳陶復合材料。

背景技術

安全頭盔、防爆服等是軍事作戰及防爆作業等領域中不可缺少的必要防護裝備之一，安全防護裝備不僅應滿足耐沖擊、強度高、防爆等基本防護性能，還應該具有質量輕、易穿著、耐高溫、經濟等優良的使用性能，想要制造具有上述優良性能的安全防護裝備其制造材料的選擇尤為重要。材料是工業之母，新產品的不斷涌現，需要新材料不斷更新提供補充，在現有的人類工業體系中，新材料的應用日益廣泛，高強度材料獨有的耐高溫、耐摩擦、耐沖擊、比重輕、堅硬等性能被特殊工業產品作為首選應用材料，尤其在航空航天領域是不可或缺的重要材料。高強度材料因制造工藝的特殊性，很難實現產品工業化和理想化，其產品單件較難滿足所設計的大尺寸產品的需要。陶瓷材料也是常用的材料之一，陶瓷及高強度材料在生產過程中的主要困擾是設備放大及產品工業化問題。防護裝備要滿足經受一定壓力和耐沖擊及經久性使用要求，必須使用滿足產品各項工業化技術指標需要的材料，研發一種節能環保、產品使用壽命高，提升產品質量，易穿著，易行路，重量輕，易制造的新的安全頭盔，在世界形勢動蕩、安全形勢十分嚴峻的今天，是一項迫切的重要任務。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種碳陶復合材料，使其重量輕、耐高溫高壓、耐磨損、材料環保、制造工藝簡單、成本低，從而克服現有的防爆材料質量過重、耐高溫高壓性能差、制造復雜、成本高的不足。

為解決上述技術問題，本發明提供一種碳陶復合材料，其制備方法為，把40-50重量份的碳纖維短切后與35-40重量份的W20陶瓷材料、2.5-4重量份的稀土材料、1重量份的沸石粉和7-9重量份的樹脂混合，攪拌均勻，混合均勻后的原料放入模具中，將模具放入壓力容器中加熱至500度，然后從500-1850度分多個溫度梯度進行階段性加壓，最后保持溫度在1800-1850度停留20分鐘后斷電降溫即可。

進一步的，所述的碳纖維為45重量份、所述的W20陶瓷材料為38重量份、所述的稀土材料為3重量份、所述的沸石粉為1重量份、所述的樹脂為8重量份。

進一步的，進行500-1850度分多個溫度梯度進行階段性加壓時，每150-200度為一個梯度，每個梯度停留時間為10-15分鐘。

進一步的，所述的樹脂為ABS樹脂。

采用這樣的設計后，本發明至少具有以下優點：

本發明的碳陶復合材料可用作防爆炸頭盔及全套保護服飾的制造材料。通過高溫高壓定性、致密工藝制備的碳陶復合材料耐沖擊性好、耐高溫，在高壓和較大的沖擊力下可最大限度的緩沖對身體沖擊的傷害。本發明的碳陶復合材料制備工藝簡單、操作方便，使用壽命長，產品質量好、可適用于批量工業化生產，為滿足防爆炸頭盔及全套保護服飾產品的特殊性能要求提供了可靠保證。

該材料質量輕，比重小，用于防爆材料領域有效解決了現有的防爆服裝、用具質量大、過于笨重的不足，為在爆炸現場的部隊戰士、武警、警察、操作人員提供了生命安全防護，同時為方便指揮作戰，為每個人配置了性能優越、方便的接收與指揮通訊系統。

本發明的碳陶復合材料每平方厘米耐壓500公斤，具有用重型步槍10米內穿不透的耐抗沖擊性能，物美價廉，材料來源易得等諸多優良性能。

具體實施方式

本發明提供一種碳陶復合材料，其制備方法為:把40-50重量份的碳纖維短切后與35-40重量份的W20陶瓷材料、2.5-4重量份的稀土材料、1重量份的沸石粉和7-9重量份的樹脂混合，攪拌均勻，混合均勻后的原料放入模具中，將模具放入壓力容器中加熱至500度，然后從500-1850度分多個溫度梯度進行階段性加壓，每150-200度為一個梯度，每個梯度停留時間為10-15分鐘，最后保持溫度在1800-1850度停留20分鐘后斷電降溫即可。

較優的，所述的碳纖維為45重量份、所述的W20陶瓷材料為38重量份、所述的稀土材料為3重量份、所述的沸石粉為1重量份、所述的樹脂為8重量份。

所述的樹脂為ABS樹脂。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發明的保護范圍內。