[发明专利]一种免加热碎块状石英纤维布块增强磷酸盐复合材料的制备方法

说明书

一种免加热碎块状石英纤维布块增强磷酸盐复合材料的制备方法，本发明涉及磷酸盐复合材料制备方法领域。本发明要解决当前二维石英纤维布增强磷酸盐基复合材料升温固化过程中腐蚀真空袋、固化工艺复杂、层间结合力差的技术问题。方法：制备改性非水性磷酸盐胶粘剂基体；制备固化剂；将二者混合搅拌至均匀膏状，获得磷酸盐胶黏剂；将石英纤维布放入纤维处理剂中浸泡，再裁剪为石英纤维布块，与磷酸盐胶黏剂混合常温固化。本发明采用常温固化磷酸盐胶粘剂，可解决升温固化磷酸盐溶剂挥发腐蚀真空袋，保压困难等难题，所制备的复合材料耐热性能石英纤维布增强磷酸盐复合材料力学性能相当，而制备工艺更简单。本发明用于制备磷酸盐复合材料。

技术领域

本发明涉及磷酸盐复合材料制备方法领域。

背景技术

当前航空航天技术快速发展，飞行器飞行马赫数不断提高，对承载耐热复合材料需求越来越大，因此研制开发新型耐热复合材料具有重要的意义。磷酸盐胶凝材料具有优异的耐高温性能及结构可设计性等特点，是耐热复合材料首选的胶接材料之一。目前常用到的二维石英纤维布增强磷酸盐基复合材料存在升温固化过程中腐蚀真空袋、固化工艺复杂、层间结合力差的技术问题，阻碍了磷酸盐复合材料的应用及发展。

发明内容

本发明要解决当前二维石英纤维布增强磷酸盐基复合材料升温固化过程中腐蚀真空袋、固化工艺复杂、层间结合力差的技术问题，而提供一种免加热碎块状石英纤维布块增强磷酸盐复合材料的制备方法。

一种免加热碎块状石英纤维布块增强磷酸盐复合材料的制备方法，具体按以下步骤进行：

一、将工业级磷酸二氢铬铝溶液加热处理获得饱和盐溶液，控制加热温度为78～82℃，随后降温至-18～-20℃保持12～13h，底部结晶磷酸二氢铬铝，上层结冰，将冰分离，得到结晶的磷酸二氢铬铝；

二、将步骤一获得的磷酸二氢铬铝中添加丙酮和硅烷偶联剂，充分溶解，获得磷酸二氢铬铝聚合物溶液；

三、将聚铝碳硅烷和硅烷偶联剂加入到丙酮溶剂中，充分溶解，获得聚铝碳硅烷溶液；

四、将步骤二获得的磷酸二氢铬铝聚合物溶液和步骤三获得的聚铝碳硅烷溶液混合，搅拌，获得改性非水性磷酸盐胶粘剂基体；

五、将粒径为120-200μm的镁橄榄石砂、粒径为100-150μm镁锆砂、粒径为10-50μm的氧化铝和粒径为150～200μm的氧化铝混合，高速分散，然后控制1350℃高温处理1h，加入减水剂和缓凝剂，然后再次高速分散，得到固化剂；

六、将步骤四获得的改性非水性磷酸盐胶粘剂基体与步骤五获得的固化剂混合搅拌至均匀膏状，获得磷酸盐胶黏剂；

七、将厚度为0.1mm的石英纤维布放入纤维处理剂中浸泡，然后，烘干；再裁剪尺寸为4～6mm石英纤维布块；

八、将步骤七获得的石英纤维布块与步骤六获得的磷酸盐胶黏剂混合均匀，捣打后放入模具中，真空加压固化，获得所述免加热碎块状石英纤维布块增强磷酸盐复合材料，完成该方法。

步骤六获得的磷酸盐胶黏剂适用期为1h。

本发明的有益效果是：

本发明的有益效果是：本发明以常温固化磷酸盐胶粘剂、5mm×5mm短切石英纤维布、硅溶胶纤维处理剂为主要原材料，制备一种常温固化型石英纤维增强磷酸盐复合材料。