[发明专利]一种逸出变界面石英/石英复合材料制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料的备方法，特别是涉及一种逸出变界面石英/石英复合材料制备方法。

背景技术

逸出变界面是指界面之间原有的物质由于发生变化而部分逸出，而形成的多空隙的界面结构。

石英纤维增强石英复合材料具有非常低的密度、热膨胀系数、电导率和较高的机械强度、抗热冲击性、腐蚀性和介电性等优异的综合性能，因而石英纤维增强石英复合材料不仅在日常生活领域中作为许多器件的结构载体，即使在航空航天、电子等高科技领域也常作为高马赫数大尺寸天线罩材料得到了广泛的应用。但是石英增强石英材料还是存在韧性较差的缺点，限制了石英增强石英材料在实际上的应用范围，而用本方法制备的材料由于石英纤维和石英基体之间是由多空隙的结构形成的弱界面结构，有利于裂纹的偏转和纤维拔出，提高了复合材的韧性和抗热震性能。

专利号CN102659442A的专利公布了一种氧化纤维增韧二氧化硅陶瓷基复合材料间隙型界面的制备方法。该方法用简单的工艺解决了氧化纤维增韧氧化陶瓷复合材的问题。但是该方法所用的界面层是C₆₀，而C₆₀的制取十分困难且造价较高，所以该方法仅仅适合于科学研究而难以实现工业化生产；再加上在氧化纤维上所能沉积的C₆₀的量有限，厚度和均匀性也难以控制，所以寻找一只更优的界面层材料以适应工业生产的需要变十分有必要。

树脂常作为复合材料的粘结剂，本发明就是用耐高温树脂作为复合材料的界面层，不仅具有获取方便、价格便宜等优点，还具有在编织物上浸渍厚度和均匀性容易调控的优点，使得界面层和烧蚀后的空隙容易设计，不仅增加了材料的韧性，还使得材料的应用范围扩大到作为过滤、吸附，催化剂载体，透波等领域的材料。

发明内容

本发明涉及一种逸出变界面石英/石英复合材料制备方法，所述复合材料制备方法和步骤为：

(1)用耐高温树脂(稀)浸渍石英织物3～10min；

(2)取出浸渍后的预制件，立刻在100～300℃下固化10～60min；

(3)将固化后的预制件再用硅溶胶浸渍，并在350～420℃温度下热解30～120min，如此重复3～12次直到材料致密；

(4)将(3)制得的材料在500～650℃下烧结1～3小时使树脂烧失，形成逸出界面材料。

其中：

石英织物为石英纤维织物，编织方式编织方式可以是平纹编织、斜纹编织、单向编织、多层多轴向编织中的一种或者多种；石英纤维织物体积分数为20％～60％。耐高温树脂可以是改性酚醛树脂、聚碳酸脂、有机硅树脂、聚酰亚胺中的一种或多种。

本发明的主要优点是：(1)用该方法制备的石英/石英复合材料界面是弱界面结构，力学性能优异；(2)用该方法制备复合材料时，石英/石英界面的界面厚度和形貌容易控制，所以使得材料的应用范围大大拓宽；(3)用本发明制备多空结构方法简单、操作方便，经济性强。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

实施例1

逸出变界面石英/石英复合材料制备方法：

(1)用耐高温树脂(稀)浸渍平纹编织的石英织物5min；

(2)取出浸渍后的预制件，立刻在160℃下固化30min；

(3)将固化后的预制件再用硅溶胶浸渍，并在400℃温度下热解40min，如此重复7次直到材料致密；

(4)将(3)制得的材料在600℃下烧结2小时使树脂烧失，形成逸出界面材料。

其中：石英纤维织物编织方式编织方式是单向编织；石英纤维织物体积分数为30％。耐高温树脂是改性酚醛树脂。

实施例2

逸出变界面石英/石英复合材料制备方法：

(1)用耐高温树脂(稀)浸渍石英织物8min；

(2)取出浸渍后的预制件，立刻在150℃下固化40min；

(3)将固化后的预制件再用硅溶胶浸渍，并在400℃温度下热解35min，如此重复10次直到材料致密；

(4)将(3)制得的材料在620℃下烧结1小时使树脂烧失，形成逸出界面材料。

其中：石英纤维织物编织方式编织方式是多层多轴向编织；石英纤维织物体积分数为40％。耐高温树脂是有机硅树脂。

上述仅为本发明的两个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。