[發明專利]一種具有FSS的纖維增強陶瓷基透波材料及制備方法

有效

• 申請號: 201811477220.8
• 申請日: 2018-12-05
• 公開（公告）號: CN109678476B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 張劍;崔鳳單;于長清;呂毅;張天翔;趙英民;裴雨辰
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: C04B35/14
• 分類號: C04B35/14;C04B35/80;C04B35/82;C04B35/622;C04B35/624
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1.一種具有FSS的纖維增強陶瓷基透波材料的制備方法，其特征在于，通過以下步驟實現：

第一步，原材料準備，

原材料包括層間增強漿料、二氧化硅溶膠、透波纖維織物和帶有FSS結構的水溶膜，所述層間增強漿料由有機溶劑、增稠劑和層間增強粉體混合而成，所述的層間增強粉體由玻璃粉和氣相二氧化硅混合均勻而成，所述的氣相二氧化硅添加量占層間增強粉體總質量的70％～90％，層間增強粉體的添加量占層間增強漿料總質量的70％～90％；

第二步，單層預浸料制備，

單層透波纖維織物浸漬二氧化硅溶膠，晾干后得到單層預浸料；

第三步，制備組合坯體，

A3.1、在第二步制備的單層預浸料的表面刷涂層間增強漿料；

A3.2、將刷涂了層間增強漿料的單層預浸料晾干；

A3.3、按照組合坯體設計要求將晾干的復合了層間增強漿料的單層預浸料和帶有FSS結構的水溶膜鋪放在一起，將水溶膜去除，所述的帶有FSS結構的水溶膜為利用貴金屬漿料通過印刷技術在水溶膜上印制FSS周期單元；

第四步，組合坯體定型，

將第三步得到的組合坯體浸漬第一步準備的二氧化硅溶膠，經凝膠-干燥后得到定型的組合坯體；

第五步，定型的組合坯體高溫熱處理，完成層間增強漿料和FSS結構的貴金屬漿料的燒結，得到低密復合材料，高溫熱處理的最高溫度要高于增強漿料的燒結溫度和貴金屬漿料的燒結溫度的較高值，并低于二氧化硅的燒結溫度；

第六步，低密復合材料的致密化，得到纖維增強陶瓷基透波復合材料。

2.根據權利要求1所述的一種具有FSS的纖維增強陶瓷基透波材料的制備方法，其特征在于：所述第一步中透波纖維織物為2D或2.5D薄層的透波纖維織物；玻璃粉為燒結溫度低于硅溶膠成型中高溫熱處理溫度的無堿無鉛玻璃粉；2D或2.5D薄層的透波纖維織物的單層厚度不超過0.5mm。

3.根據權利要求1所述的一種具有FSS的纖維增強陶瓷基透波材料的制備方法，其特征在于：所述步驟A3.1層間增強漿料的厚度為30-50μm。

4.根據權利要求1所述的一種具有FSS的纖維增強陶瓷基透波材料的制備方法，其特征在于：所述步驟A3.3中，若水溶膜為冷溶薄膜，鋪設帶有FSS結構的水溶膜上層的預浸料時，在該單層預浸料表面反復涂敷二氧化硅溶膠，溶去水溶膜留下FSS周期單元，再將預浸料固定。

5.根據權利要求1所述的一種具有FSS的纖維增強陶瓷基透波材料的制備方法，其特征在于：所述步驟A3.3中，若水溶膜為熱溶薄膜，將單層預浸料和帶有FSS結構的水溶膜鋪放在一起固定后，浸入熱水中溶去水溶膜。

6.根據權利要求4或5所述的一種具有FSS的纖維增強陶瓷基透波材料的制備方法，其特征在于：所述步驟A3.3中帶有FSS結構的水溶膜可設置單層或多層，帶有FSS結構的水溶膜分布在單層預浸料之間，具體疊放根據所需設計材料要求確定，若采用多層FSS結構的水溶膜時，水溶膜種類相同。

7.根據權利要求1至5任一所述方法制備的具有FSS的纖維增強陶瓷基透波材料，其特征在于：由若干層纖維層增強，在若干層纖維層之間設置至少一層FSS結構，所述的若干層纖維層在二氧化硅基體中平行分布。

8.根據權利要求7所述的一種具有FSS的纖維增強陶瓷基透波材料，其特征在于：所述的帶有FSS結構的水溶膜可設置單層或多層，帶有FSS結構的水溶膜分布在單層預浸料之間，具體疊放根據所需設計材料要求確定，若采用多層FSS結構的水溶膜時，水溶膜種類相同。