[发明专利]一种轻质环保复合仿生材料的制备方法在审
| 申请号： | 201810243266.7 | 申请日： | 2018-03-22 |
| 公开（公告）号： | CN108329044A | 公开（公告）日： | 2018-07-27 |
| 发明（设计）人： | 何敬堂;庞婉青 | 申请（专利权）人： | 佛山市熙华科技有限公司 |
| 主分类号： | C04B35/80 | 分类号： | C04B35/80;C04B35/587;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/632;C04B35/634;C04B35/636;C04B38/00 |
| 代理公司： | 佛山粤进知识产权代理事务所(普通合伙) 44463 | 代理人： | 王余钱 |
| 地址： | 528200 广东省佛山市禅城区张槎*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | 本发明提供了一种轻质环保复合仿生材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将分散剂和水搅拌溶解；(2)加入碳化硼、粘结剂、纳米氮化硅、聚乙烯醇、改性纳米氮化硅、氧化锌晶须和甲鱼壳粉，搅拌均匀；(3)加入氨水，使体系的pH为9.0；(4)转移至球磨机中进行球磨；(5)转移至真空除气机中除气；(6)倒入模具中，把模具浸入液态丙烷中，使浆料快速凝固，得到多孔坯体；(7)将多孔坯体冷冻干燥；(8)将坯体在空气中烧结，抽真空排除炉内的空气后通入氩气作为保护气氛，同时继续升温进行液相烧结即得。本方法所制备的材料质轻，具有非常高的抗弯强度，同时，抗断裂效果佳。 | ||
| 搜索关键词： | 制备 纳米氮化硅 多孔坯体 仿生材料 轻质 模具 球磨机 氨水 复合 氧化锌晶须 真空除气机 浸入 氩气 甲鱼壳粉 聚乙烯醇 快速凝固 液态丙烷 液相烧结 烧结 抽真空 分散剂 抗断裂 水搅拌 碳化硼 粘结剂 除气 改性 浆料 抗弯 炉内 坯体 球磨 质轻 环保 溶解 | ||
【主权项】：
1.一种轻质环保复合仿生材料的制备方法，其特征在于：成分按重量份计，包括以下步骤：(1)将3‑6份分散剂和40‑70份水，搅拌溶解；(2)加入5‑10份碳化硼、5‑8份粘结剂、20‑50份纳米氮化硅、1‑2份聚乙烯醇、3‑5份改性纳米氮化硅、5‑10份氧化锌晶须和5‑8份甲鱼壳粉，搅拌均匀；(3)加入氨水，使体系的pH为9.0；(4)转移至球磨机中进行球磨，球磨时间为8‑9h，转速为100‑120r/min；(5)转移至真空除气机中除气20‑30min；(6)倒入模具中，把模具浸入液态丙烷中，使浆料快速凝固，得到多孔坯体；(7)将多孔坯体放入冷冻干燥机中，在低温、低压下冷冻干燥48h；(8)将坯体在400‑420℃空气中保温20min，继续升温至1200℃，烧结1h，抽真空排除炉内的空气后通入纯度为99.9％氩气作为保护气氛，同时继续升温至1500℃保温2h进行液相烧结即得，整个烧结过程中升温和降温速度均为5℃。
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- 本发明公开了一种耐高温陶瓷基复合材料力矩管制备方法，用于解决现有方法制备的复合材料力矩管高温性能差的技术问题。技术方案是采用石墨材料制成预制体成型工装，采用碳纤维平纹编织布为原料制备力矩管预制体，将力矩管预制体放置在CVI沉积炉内，采用化学气相渗透工艺对力矩管预制体致密化沉积，制备力矩管毛坯材料，当力矩管毛坯材料密度达标后，进行机械加工，再进行碳化硅基体致密化；当力矩管材料密度达标后，在力矩管表面沉积SiC防氧化涂层，完成耐高温陶瓷基复合材料力矩管制备。由于采用碳纤维制备力矩管预制体，并对预制体沉积热解碳界面层，经过两次致密化处理和SiC防氧化涂层的制备，提高了复合材料力矩管的耐高温性能。
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- 尹正帅;陈海昆;佘平江;张志斌;余天雄 - 湖北三江航天江北机械工程有限公司
- 2016-11-21 - 2019-09-17 - C04B35/80
- 本发明公开了一种石墨烯改性C/SiC复合陶瓷材料的制备方法，该方法通过碳纤维织物清理、石墨烯分散溶液的制备、石墨烯改性硼酚醛树脂溶液的配置、预制件制备、石墨烯改性先驱体溶液的配置、浸渍先驱体溶液，固化、高温裂解和C/SiC复合材料毛坯进行机械加工制备得到石墨烯改性C/SiC防热复合材料产品。本发明利用石墨烯高强特性、高比表面积等特点实现其对C/SiC复合材料分子级别的改性补强，显著改善C/SiC复合材料的微观界面性能，从而提升C/SiC的力学性能和耐烧蚀性能。
- 一种定向短纤维增强金属或陶瓷基复合材料3D打印方法-201810184327.7
- 周雪莉;任露泉;刘庆萍;刘清荣;李冰倩;宋正义;李卓识;薛婧泽;王振国 - 吉林大学
- 2018-03-06 - 2019-09-13 - C04B35/80
- 本发明公开一种定向短纤维增强金属或陶瓷基复合材料3D打印方法，该方法是将金属/陶瓷粉末材料、短纤维材料与一种热塑性聚合物粘结剂体系混合均匀制备成纤维增强混合材料，此种材料在高温状态下为熔融状态，室温下迅速固化，首先将熔融态混合材料从锥形挤出头挤出时，材料受到挤出头内壁的剪切作用使得材料内部纤维由无序状态变为有序状态，沉积在成型平台时纤维的轴向与挤出头的移动方向一致，进而实现了短纤维的定向排列，然后将坯体内部的粘结剂脱除，继续升温，烧结致密，得到定向短纤维增强金属/陶瓷复合材料三维制件，这种可调控复合材料中纤维排列方向的制造方法赋予材料可编程的各向异性的性能。
- 一种连续纤维结合短碳纤维增韧陶瓷基复合材料成型方法-201910570252.0
- 鲁中良;随雨浓;夏园林;赵洪炯;苗恺;李涤尘 - 西安交通大学
- 2019-06-27 - 2019-09-13 - C04B35/80
- 本发明公开了一种连续纤维结合短碳纤维增韧陶瓷基复合材料成型方法，本发明将陶瓷先驱体、有机溶剂和短切碳纤维混合作为直写浆料，将直写浆料装入同轴喷头的外筒，连续纤维装入同轴喷头的内筒，使最终打印出的素坯具备“芯壳”结构，即中心部为连续纤维，“外壳”为短碳纤维增韧陶瓷基体，陶瓷基体通过陶瓷先驱体裂解转化而来，短碳纤维在基体中定向分布，外层的短碳纤维是定向排布的，因此可以极大地提高陶瓷材料的韧性。3D打印技术使得陶瓷先驱体能够快速精确的成型，同时借助先驱体转化法，在高温烧结过程中，不同的烧结环境可制得不同成分的陶瓷材料基体，使得原始材料有较大的选择余地。
- 一种层状结构Cf/ZrB2-SiC超高温陶瓷基复合材料及其制备方法-201910395305.X
- 倪德伟;陈博文;董绍明;靳喜海;周海军;高乐 - 中国科学院上海硅酸盐研究所;中国科学院上海硅酸盐研究所苏州研究院
- 2019-05-13 - 2019-09-06 - C04B35/80
- 本发明涉及一种层状结构Cf/ZrB2‑SiC超高温陶瓷基复合材料及其制备方法，该制备方法包括：（1）将ZrB2粉体、SiC粉体、分散剂和粘结剂加入溶剂中并混合，得到ZrB2‑SiC浆料；（2）采用流延成型方法将所得ZrB2‑SiC浆料制成ZrB2‑SiC素坯；（3）将碳纤维编织体浸渍于所得ZrB2‑SiC浆料中，得到碳纤维预制体；（4）将所得ZrB2‑SiC素坯和碳纤维预制体交替叠层至少1次，再经排胶和烧结，得到所述层状结构Cf/ZrB2‑SiC超高温陶瓷基复合材料。
- 一种莫来石晶须增强高铝浇注料烧成预制块的制备方法-201910593010.3
- 罗旭东;李季佳;杨孟孟;满奕然;赵嘉亮 - 辽宁科技大学
- 2019-07-03 - 2019-09-06 - C04B35/80
- 本发明专利涉及一种莫来石晶须增强高铝浇注料烧成预制块的制备方法，包括以下步骤：1、以高铝矾土骨料、高铝水泥、硅灰、氧化铝粉、铝矾土细粉和氟化铝细粉在混炼机中充分预混；加入预混物料总质量5‑10%的水作为结合剂，充分搅拌；2、放入模具浇注、脱模；3、干燥；4、高温煅烧，得到具有莫来石晶须增强的高铝浇注料烧成预制块。本发明方法有效利用在高铝浇注料烧成预制块中生成莫来石晶须，提高了高铝浇注料的常温力学强度和抗热震稳定性。
- 一种石墨烯和纳米氧化锆协同增韧陶瓷材料的方法及其应用-201910620898.5
- 崔恩照;赵军 - 山东大学
- 2019-07-10 - 2019-09-06 - C04B35/80
- 本发明涉及陶瓷刀具材料技术领域，尤其涉及一种石墨烯和纳米氧化锆协同增韧陶瓷材料的方法及其应用。所述方法包括如下步骤：(1)将层石墨烯和纳米氧化锆制成分散均匀的石墨烯/纳米氧化锆悬浮液；(2)将步骤(1)的悬浮液与氧化铝粉末、碳氮化钛粉末、烧结助剂和稳定剂混合后进行球磨，得到混合物料；(3)将步骤(2)的混合物料干燥后进行筛分，将得到的目标物料进行真空热压烧结，即得。本发明氧化锆的加入强化了石墨烯与基体晶粒之间的界面。石墨烯引起的裂纹偏转、裂纹桥接、裂纹分叉；石墨烯片的拔出和纳米氧化锆引起的裂纹偏转、应力诱导相变以及由于相变在基体表面形成的压应力产生协同作用，显著提高了复相陶瓷材料的断裂韧性。
- 一种陶瓷基复合材料点阵结构的组合式制备方法-201910327215.7
- 贾成兰;张玉娣;易雄辉 - 湖南远辉复合材料有限公司
- 2019-04-22 - 2019-08-30 - C04B35/80
- 本发明提供了一种陶瓷基复合材料点阵结构的组合式制备方法，包括模具加工、预制体分别成型、致密化、数控加工、高温连接、后致密化6个步骤，所得陶瓷基复合材料点阵结构中以C/SiC、石英/石英、Al2O3/莫来石、Al2O3/Al2O3、SiC/SiC中的一个或多种作为复合材料基体，以纤维作增强体，具有防热或承载、轻质化优点。该点阵结构通过先驱体转化结合工艺过程中的配件连接获得。本发明方法能够实现陶瓷基复合材料面板与波纹板的分别成型和连接，具有方法简便、外形尺寸可设计且控制精度高等优点，制备得到的C/SiC陶瓷基复合材料点阵结构能够承受高达1650℃高温，且重量轻、抗氧化性能和承载性能优异。
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