[發明專利]一種耐腐蝕的陶瓷基復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810819104.3
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN108821788A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 萬明軍
• 申請（專利權）人: 合肥岑遙新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/565;C04B35/622
• 代理公司: 蕪湖眾匯知識產權代理事務所(普通合伙) 34128
• 代理人: 程方柳

本發明公開了一種耐腐蝕的陶瓷基復合材料及其制備方法，按質量份數，包括碳化硅50～80份，二氧化硅20～40份，氧化鋁30～40份，氧化鐵5～10份，二氧化鈦4～8份，氧化鎂1～3份，碳酸鈣10～15份，芳綸纖維10～15份、改性粘結劑2～4份；本發明采用芳綸具有粘連性和良好的柔韌性，能夠使纖維在基體中結合緊密，并且增加材料的柔韌度。芳綸是耐腐蝕的材料，加入一定量芳綸能提高材料的抗雨蝕能力；原料各配方能夠從大部分礦石中提取，利于降低生產成本，且獲得性能較好的陶瓷基復合材料。

技術領域

本發明涉及一種陶瓷基材料，具體是一種耐腐蝕的陶瓷基復合材料及其制備方法。

背景技術

陶瓷基復合材料是以陶瓷為基體與各種纖維復合的一類復合材料。陶瓷基體可為氮化硅、碳化硅等高溫結構陶瓷。這些先進陶瓷具有耐高溫、高強度和剛度、相對重量較輕、抗腐蝕等優異性能，而其致命的弱點是具有脆性，處于應力狀態時，會產生裂紋，甚至斷裂導致材料失效。而采用高強度、高彈性的纖維與基體復合，則是提高陶瓷韌性和可靠性的一個有效的方法。纖維能阻止裂紋的擴展，從而得到有優良韌性的纖維增強陶瓷基復合材料。隨著陶瓷基材料使用環境的不斷擴展，對其性能、可加工性和整體性均提出了新的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐腐蝕的陶瓷基復合材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種耐腐蝕的陶瓷基復合材料，按質量份數，包括碳化硅50～80份，二氧化硅20～40份，氧化鋁30～40份，氧化鐵5～10份，二氧化鈦4～8份，氧化鎂1～3份，碳酸鈣10～15份，芳綸纖維10～15份、改性粘結劑2～4份。

一種耐腐蝕的陶瓷基復合材料的制備方法，包括以下步驟：

S1：將碳化硅、二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、二氧化鈦、氧化鎂分別球磨成粉末，過200目篩網，原料細化，使原料混合更加均勻；

S2：將球磨后的碳化硅粉、二氧化硅粉、氧化鋁粉、氧化鐵粉、二氧化鈦粉、氧化鎂粉與改性粘結劑送入混合機中將各粉料均勻混合，使改性粘結劑與研磨后的原料各成分接觸充分，快速混合；

S3：取碳酸鈣與芳綸纖維球磨成粉末，然后溶于聚氯乙烯溶液中，再加熱至100～150℃，攪拌10h～15h。

S4：將S3中所得產物常壓蒸餾，蒸餾的溫度為200℃～300℃，得到混合的粉末，粉末球磨后過200目篩網；

S5：最后將S4所得粉末與S2所得粉末送入混合機中進行均勻混合。

進一步的：所述改性粘結劑按質量份數計算，包括有聚乙烯蠟40～60份，石油醚2～4份，偶氮二異丁腈1～2份，丙烯酰胺1～2份。

改性粘結劑的制備方法包括以下步驟：

第一步：將聚乙烯蠟與石油醚在容器中加熱至90～100攝氏度，攪拌使聚乙烯蠟溶解；

第二步：再加入偶氮二異丁腈和丙烯酰胺，在偶氮二異丁腈的作用下接枝丙烯酰胺，接枝反應結束后，降溫至5～20℃即可析出改性粘結劑。

進一步的：攪拌時的速率為300r/min～350r/min。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明采用芳綸具有粘連性和良好的柔韌性，能夠使纖維在基體中結合緊密，并且增加材料的柔韌度。芳綸是耐腐蝕的材料，加入一定量芳綸能提高材料的抗雨蝕能力；原料各配方能夠從大部分礦石中提取，利于降低生產成本，且獲得性能較好的陶瓷基復合材料。

具體實施方式