[發明專利]碳纖維增強微晶玻璃制備方法及制備裝置

在審

• 申請號: 201910768123.2
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN110436791A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 武磊
• 申請（專利權）人: 大同新成新材料股份有限公司
• 主分類號: C03C14/00
• 分類號: C03C14/00;C03C10/00
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 申紹中

本發明碳纖維增強微晶玻璃制備方法及制備裝置，方法包括制備預水解的正硅酸乙酯溶液；制備預水解的異丙醇鋁溶液；制備勃姆石溶膠；制備初步混合溶液；制備鋰鋁硅鹽凝膠先驅體溶膠；制備鋰鋁硅鹽凝膠先驅體；制備鋰鋁硅鹽凝膠先驅體浸漬料漿；將碳纖維卷浸漬到鋰鋁硅鹽凝膠先驅體浸漬料漿中，得到碳纖維布；制備碳纖維增強微晶玻璃。本申請采用勃姆石溶膠和硅溶膠和金屬無機鹽等原料，通過料漿浸漬制備復合材料和熱壓燒結制備復合材料的方法得到最終的微晶玻璃，能夠提高微晶玻璃的高溫力學性能，降低微晶玻璃在較高溫度區間內的脆性，擴展微晶玻璃的應用范圍。

技術領域

本發明涉及石墨材料技術領域，特別涉及碳纖維增強微晶玻璃制備方法及制備裝置。

背景技術

微晶玻璃是指在玻璃中加入某些成核物質，通過熱處理、光照射，或化學處理等手段，在玻璃內均勻地析出大量的微小晶體，形成致密的微晶相和玻璃相的多相復合體。通過控制微晶的種類數量、尺寸大小等，可以獲得透明微晶玻璃、膨脹系數為零的微晶玻璃、表面強化微晶玻璃、不同色彩或可切削微晶玻璃。微晶玻璃又稱微晶玉石或陶瓷玻璃。是無機非金屬材料。是綜合玻璃，是一種外國剛剛開發的新型的建筑材料，它的學名叫做玻璃水晶。微晶玻璃和我們常見的玻璃看起來大不相同。它具有玻璃和陶瓷的雙重特性，普通玻璃內部的原子排列是沒有規則的，這也是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃象陶瓷一樣，由晶體組成，也就是說，它的原子排列是有規律的。所以，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韌性強?，F有技術生產的微晶玻璃高溫力學性能差，在較高溫度區間內脆性較大，限制微晶玻璃的應用范圍。

發明內容

為克服相關技術中存在的問題，本發明提供碳纖維增強微晶玻璃制備方法及制備裝置，能夠提高微晶玻璃的高溫力學性能，降低微晶玻璃在較高溫度區間內的脆性，擴展微晶玻璃的應用范圍。

本發明實施例公開了碳纖維增強微晶玻璃制備方法及制備裝置，所述碳纖維增強微晶玻璃制備方法包括以下步驟：

將異丙醇鋁加入到80-90℃蒸餾水中預水解，得到預水解的異丙醇鋁溶液；

向所述預水解的異丙醇溶液中加入硝酸攪拌至形成透明的勃姆石溶膠；

向所述勃姆石溶膠中滴入所述預水解的正硅酸乙酯溶液，攪拌后得到初步混合溶液；

向所述初步混合溶液中加入醋酸鋰，得到鋰鋁硅鹽凝膠先驅體溶膠；

將所述鋰鋁硅鹽凝膠先驅體溶膠放入干燥箱中烘干，得到鋰鋁硅鹽凝膠先驅體；

球磨所述鋰鋁硅鹽凝膠先驅體后，加入增塑劑和粘稠劑，得到鋰鋁硅鹽凝膠先驅體浸漬料漿；

將碳纖維卷浸漬到所述鋰鋁硅鹽凝膠先驅體浸漬料漿中，通過擠壓所述碳纖維卷的方式，將所述鋰鋁硅鹽凝膠先驅體浸漬料漿浸漬到所述碳纖維卷的內部，得到碳纖維布；

將所述碳纖維布切成多個碳纖維薄片，將多個所述碳纖維薄片層疊后放入石墨模具中，將所述石墨模具放入燒結爐中進行燒結，得到所述碳纖維增強微晶玻璃。

可選的，所述將所述鋰鋁硅鹽凝膠先驅體溶膠放入干燥箱中烘干包括：以3℃/min的速率將所述鋰鋁硅鹽凝膠先驅體溶膠升溫至180℃，保溫10h后，再以3℃/min的速率將所述鋰鋁硅鹽凝膠先驅體溶膠升溫至300℃，保溫10h后，再以3℃/min的速率將所述鋰鋁硅鹽凝膠先驅體溶膠升溫至520℃，保溫2h，冷卻，得到鋰鋁硅鹽凝膠先驅體固體。

可選的，所述球磨所述鋰鋁硅鹽凝膠先驅體之前還包括：將所述鋰鋁硅鹽凝膠先驅體粉碎處理。

可選的，所述球磨所述鋰鋁硅鹽凝膠先驅體后，加入增塑劑和粘稠劑，得到鋰鋁硅鹽凝膠先驅體浸漬料漿還包括加入消泡劑。