[发明专利]一种陶瓷复合材料

说明书

本发明公开了一种陶瓷复合材料，属于陶瓷材料领域。本发明以玻化微珠为原料，滑石粉以物理填覆作用对玻化微珠进行封堵，部分水化反应，提高玻化微珠耐热性能，乳化硅油可通过范德华力吸附于玻化微珠表面，改变表面性质，提高玻化微珠在陶瓷复合材体系的所带来的耐热性能，提高组织间的粘结力，提高耐磨性，以氮化硼为原料，先通过多巴胺吸附于氮化硼表面引入小分子环氧基团，表面接枝硅烷偶联剂，多巴胺又可自聚合为聚多巴胺，提高反应活性，改善分散性，提高环氧涂层的抗腐蚀性，以FeCl₃·6H₂O为Fe源又可由多巴胺的桥联作用将Fe₃O₄粒子均匀的固定于复合物表面，有效的分散Fe₃O₄，显著提升耐磨性。本发明解决了目前陶瓷复合材料耐磨削性、耐热性差的问题。

技术领域

本发明属于陶瓷材料领域，具体涉及一种陶瓷复合材料。

背景技术

陶瓷材料具有密度低、比强度高、耐高温以及高温下化学性质稳定等优点，因而在航空、航天、冶金和石化等领域得到广泛应用。且由于单一材料本身的限制，要满足多种苛刻条件，必须通过材料的复合才能满足多元的需求。因此陶瓷复合材料具有强度和韧性的双重优势。碳化硅陶瓷具有硬度高，耐强温、耐氧化、耐腐蚀，高温强度高，分解温度高，化学稳定性好，抗热震性好，热导率高，热膨胀系数低等优点，在诸多领域有广泛的应用，尤其是碳化硅陶瓷所具有的优良的热力学性能使其在热交换器、蓄热燃烧等对热性能要求较高的场合具有广阔的应用前景。氮化铝是一种综合性能优良的新型陶瓷材料，具有优良的热传导性，无毒，并且与碳化硅在原子尺寸、分子量、密度以及晶体结构相似，因而引起了不少研究者的关注。

硅硼碳氮陶瓷复合材料本身极强的共价键结构赋予其较高的热稳定性、抗高温氧化、抗热震性、抗烧蚀、抗高温蠕变等性能，加之其具有密度低、弹性模量低、热膨胀系数小等优点，可作为一种新型高温航天防热结构材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前陶瓷复合材料耐磨削性、耐热性差的问题，提供一种陶瓷复合材料。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种陶瓷复合材料，按质量份数计，包括如下组分：3~6份辅料、6~12份粘结剂、10~15份轻质碳酸钙、14~20份氮化硅、4~8份聚乙烯蜡、5~10份仲烷基苯磺酸钠、20~35份水，其特征在于，还包括：20~30份改性玻化微珠、30~45份复合改性氮化硼材料。

所述辅料：按质量比5：1~2：0.1取硅藻土、膨润土、电石渣混合，即得辅料。

所述粘结剂：按质量比4：1~2：5~8取聚乙二醇、羧甲基纤维素钠、水混合，即得粘结剂。

所述改性玻化微珠：按质量比1：4~7：3加入滑石粉、玻化微珠、水混合搅拌，静置，得预水化物，取预水化物干燥，得干燥物，取干燥物质量2~5倍的乳液包衣于干燥物，即得改性玻化微珠。

所述乳液：按质量比3：0.3~0.7：10~15取乳化硅油、羊毛脂、水混合，即得乳液。

所述复合改性氮化硼材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）按质量比1：20~30取氮化硼粉末加入混合液中混合，超声处理，加入氮化硼粉末质量40~55%的盐酸多巴胺混合，反应4~6h，加入氮化硼粉末质量15~25%的偶联剂，于60~70℃下反应4~6h，离心，取离心物用离心物质量3~6倍的的乙醇溶液洗涤后，干燥，得预处理氮化硼；