[發(fā)明專利]三維編織耐燒蝕復(fù)合材料板材及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810060550.0 | 申請日： | 2018-01-22 |
| 公開（公告）號： | CN108081692A | 公開（公告）日： | 2018-05-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 朱波;曹偉偉;喬琨;王永偉;高學(xué)平;趙圣堯 | 申請（專利權(quán)）人： | 山東大學(xué) |
| 主分類號： | B32B7/12 | 分類號： | B32B7/12;B32B27/18;B32B9/00;B32B9/04;B32B18/00;B32B27/42;B32B37/12;B32B37/14;B32B38/18;C09J161/06;C09J163/00 |
| 代理公司： | 北京恩赫律師事務(wù)所 11469 | 代理人： | 趙文成 |
| 地址： | 250061 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 耐燒蝕復(fù)合材料 三維編織 中間剛性層 耐燒蝕層 強(qiáng)度層 制備 力學(xué) 三維編織預(yù)制體 基體粘合劑 耐高溫填料 耐燒蝕樹脂 耐燒蝕性能 織物結(jié)構(gòu) 組成部件 改性 可用 成型 軍工 配合 | ||
本發(fā)明公開了一種三維編織耐燒蝕復(fù)合材料板材及其制備方法，屬于耐燒蝕復(fù)合材料領(lǐng)域。所述三維編織耐燒蝕復(fù)合材料板材包括表面耐燒蝕層、中間剛性層和內(nèi)部強(qiáng)度層，表面耐燒蝕層、中間剛性層和內(nèi)部強(qiáng)度層均采用耐高溫填料改性的耐燒蝕樹脂基體粘合劑配合三維編織預(yù)制體織物結(jié)構(gòu)組成。本發(fā)明采用分次真空導(dǎo)入成型，具有力學(xué)剛性、力學(xué)強(qiáng)度與耐燒蝕性能綜合集成，可用于軍工和高溫重要組成部件。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及耐燒蝕復(fù)合材料領(lǐng)域，特別是指一種三維編織耐燒蝕復(fù)合材料板材及其制備方法。
背景技術(shù)
耐燒蝕復(fù)合材料通常在升溫速率大于500℃每秒、工作溫度在2000℃以上應(yīng)用，需要承受高速氣流沖刷及高速粒子侵蝕，是國防和航空航天領(lǐng)域重要的工程材料。其中耐燒蝕復(fù)合材料具有低比重、高比強(qiáng)度、高比模量、低熱膨脹系數(shù)、耐燒蝕等一系列優(yōu)異特性，在航空航天和高溫耐燒蝕環(huán)境下有著其他材料無法比擬的應(yīng)用前景。
目前采用的耐燒蝕復(fù)合材料基本為二維編織織物疊層采用耐燒蝕樹脂浸漬之后熱固化成型技術(shù)制備，其中二維疊層結(jié)構(gòu)的纖維織物層間沒有連續(xù)纖維增強(qiáng)，僅僅靠樹脂粘合劑的粘合，層間結(jié)合強(qiáng)度較差，整體力學(xué)性能在高溫環(huán)境下呈現(xiàn)不穩(wěn)定的趨勢，鑒于此，迫切需要一種新型結(jié)構(gòu)的織物預(yù)制體作為復(fù)合材料耐燒蝕制品的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種三維編織耐燒蝕復(fù)合材料板材及其制備方法，整個結(jié)構(gòu)采用分次真空導(dǎo)入成型，具有力學(xué)剛性、力學(xué)強(qiáng)度與耐燒蝕性能綜合集成，可用于軍工和高溫重要組成部件。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：
一方面，本發(fā)明提供一種三維編織耐燒蝕復(fù)合材料板材，包括表面耐燒蝕層、中間剛性層和內(nèi)部強(qiáng)度層，所述表面耐燒蝕層、中間剛性層和內(nèi)部強(qiáng)度層均采用耐高溫填料改性的耐燒蝕樹脂基體粘合劑配合三維編織預(yù)制體織物結(jié)構(gòu)組成。
進(jìn)一步的，所述表面耐燒蝕層中的三維編織預(yù)制體織物結(jié)構(gòu)采用碳纖維混雜陶瓷纖維，其中：
該碳纖維采用T300、T700、T800、T1000、M40J或M60J；
該陶瓷纖維采用碳化硅纖維、氧化鋁纖維、碳化硼纖維或氮化硼纖維；
該三維編織預(yù)制體織物結(jié)構(gòu)采用三維四向、三維五向、三維六向、三維七向或者2.5維結(jié)構(gòu)進(jìn)行制備。
進(jìn)一步的，所述表面耐燒蝕層中的耐燒蝕樹脂基體粘合劑的基體原料采用酚醛樹脂、呋喃樹脂、聚醚醚酮樹脂或環(huán)氧樹脂，添加劑采用石墨粉體，所述石墨粉體在所述耐燒蝕樹脂中的添加比例為5％～20％。
進(jìn)一步的，所述中間剛性層中的三維編織預(yù)制體織物結(jié)構(gòu)采用碳纖維混雜陶瓷纖維，其中：
該碳纖維采用T300、T700、T800、T1000、M40J或M60J；
該陶瓷纖維采用碳化硅纖維、氧化鋁纖維、碳化硼纖維或氮化硼纖維；
該三維編織預(yù)制體織物結(jié)構(gòu)采用三維四向、三維五向、三維六向、三維七向或者2.5維結(jié)構(gòu)進(jìn)行制備。
進(jìn)一步的，所述中間剛性層中的耐燒蝕樹脂基體粘合劑的基體原料采用酚醛樹脂，添加劑采用耐高溫瀝青，所述耐高溫瀝青在所述耐燒蝕樹脂中的添加比例為5％-20％。
進(jìn)一步的，所述表面耐燒蝕層和中間剛性層中的碳纖維與陶瓷纖維的混雜比例均控制在1:1～4:1之間。
進(jìn)一步的，所述內(nèi)部強(qiáng)度層中的三維編織預(yù)制體織物結(jié)構(gòu)采用碳纖維，該碳纖維采用T300、T700、T800、T1000、M40J或M60J，該三維編織預(yù)制體織物結(jié)構(gòu)采用三維四向、三維五向、三維六向、三維七向或者2.5維結(jié)構(gòu)進(jìn)行制備。
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