[發明專利]一種高韌性陶瓷復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201611112535.3
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106587981A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 馬志明
• 申請（專利權）人: 蘇州洛特蘭新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/447
• 分類號: C04B35/447;C04B35/622;C04B35/80;C04B35/632;C04B35/634
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司32243
• 代理人: 顧伯興

1.一種高韌性陶瓷復合材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：磷酸鋯20-30份、鋁酸鈣15-25份、焦磷酸鐵鈉12-18份、硅藻土10-14份、脫硫石膏8-12份、聚酰亞胺纖維8-10份、改性高彈碳纖維6-8份、甲基氫二氯硅烷5-7份、聚丙烯酸銨4-6份、過氧化環己酮4-6份、環氧乙烷2-4份、有機硅改性環氧樹脂8-10份、聚乙烯吡咯烷酮8-10份、交聯劑3-5份、增塑劑3-5份、去離子水150份。

2.根據權利要求1所述的高韌性陶瓷復合材料，其特征在于：所述交聯劑選自過硫酸銨、甲叉雙丙烯酰胺、丙烯基丙烯酸甲酯中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的高韌性陶瓷復合材料，其特征在于：所述增塑劑選自環氧硬脂酸辛酯、環氧化甘油三酸酯、鄰苯二甲酸二丁酯中的任意一種。

4.根據權利要求1-3任一所述的高韌性陶瓷復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）按照所述重量份準確稱取各原料；

（2）將磷酸鋯、鋁酸鈣、焦磷酸鐵鈉、硅藻土、脫硫石膏和去離子水加到球磨罐中，球料比5:1，球磨1-2小時后加入聚乙烯吡咯烷酮，攪拌均勻后過100-150目篩，干燥，得到混合物A；

（3）將聚酰亞胺纖維、改性高彈碳纖維、甲基氫二氯硅烷、有機硅改性環氧樹脂混合，取混合材料的2-3倍重量份的無水乙醇，再加入聚丙烯酸銨、過氧化環己酮、環氧乙烷，攪拌均勻，在600-800W的功率下超聲分散25-30分鐘，在160-180℃下烘干，過120目篩，得到混合物B；

（4）將混合物A和混合物B通過高速混料機充分混合均勻，注入高壓反應釜中，加入交聯劑、增塑劑，在溫度180℃，壓強20MPa下反應18小時，再將反應后的混合物轉移到噴霧造粒機中制成顆粒狀物料；

（5）將步驟（4）得到的顆粒狀物料送入模具中，在120-150 MPa壓力下干壓成型得素胚，再將素胚放入真空高溫燒結爐中，在惰性氣體的保護下進行燒結，燒結條件為：先在900-1000℃下預燒1.5小時，再在1650-1700℃下煅燒3-4小時，隨后將燒結物置于氮氣氣氛中自然冷卻，得到成品。

5.根據權利要求4所述的高韌性陶瓷復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中超聲分散的具體條件為：超聲功率700W，超聲時間30分鐘；。

6.根據權利要求4所述的高韌性陶瓷復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（4）中經噴霧造粒機制成的顆粒狀物料的直徑為150微米。