[发明专利]陶瓷相增强体表面涂覆钨酸锌的方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷增强体领域；具体涉及陶瓷相增强体表面涂覆钨酸锌的方法

背景技术

金属基复合材料制备过程中往往由于金属基体与增强体陶瓷相增强体润湿性不好导致增强体与基体界面处往往存在大量孔洞缺陷；此外在制备过程中一些增强体陶瓷相增强体与基体易发生界面反应，这都会导致金属基复合材料的综合力学性能有所下降，大大限制了金属基复合材料的生产与实际应用。

此外，为了防止或减少空间高能光子(X和γ射线)对空间飞行器和战略核武器的半导体器件的损害，研究具有高比强度、高比刚度和良好辐射防护功能的铝基复合材料的要求日益迫切。

发明内容

本发明的要解决金属基体与增强体陶瓷相增强体润湿性差以及实现复合材料结构功能一体化的问题；而提供了陶瓷相增强体表面涂覆钨酸锌的方法。

陶瓷相增强体表面涂覆钨酸锌的方法是按下述步骤进行的：

步骤一、按陶瓷相增强体与蒸馏水质量比为1∶30的比例将陶瓷相增强体加入蒸馏水中，超声分散，得到悬浊液；

步骤二、配制等摩尔浓度的硝酸锌(Zn(NO₃)₂)溶液与钨酸钠(Na₂WO₄)溶液，然后在180转/分速度搅拌及超声条件下，按生成的钨酸锌质量占陶瓷相增强体质量的1％～100％将硝酸锌(Zn(NO₃)₂)溶液与钨酸钠(Na₂WO₄)溶液以相同的速率滴加至悬浊液中，滴加氨水控制pH值在7.5～8.0之间，滴加完毕继续处理5～7小时，再静置24小时，过滤后清洗3～5次，烘干；

步骤三、然后在650℃～900℃下焙烧1.5～2.0小时；即得到陶瓷相增强体表面涂覆钨酸锌。

本发明陶瓷相增强体表面涂覆钨酸锌(ZnWO₄)的方法，工艺简单且成本较为低廉，涂覆后的陶瓷相增强体表面覆盖了均匀而细小的钨酸锌(ZnWO₄)涂层。在随后的复合材料制备过程中，陶瓷相增强体与基体(纯铝或铝合金)之间的润湿性得到了提高。由于钨酸锌(ZnWO₄)化学性质稳定，可以阻止基体与陶瓷相增强体之间的界面反应发生，而且，钨酸锌涂层具有辐射防护高能光子射线的功能，为后期制备具有辐射防护功能和优良力学性能的结构功能一体化复合材料提供技术保障。

附图说明

图1是未涂覆钨酸锌的陶瓷相增强体放大5000倍的扫描电镜照片；图2是试验一中具有钨酸锌涂层的陶瓷相增强体放大10000倍的扫描电镜照片；图3是试验一中所得具有钨酸锌涂层的陶瓷相增强体放大20000倍的扫描电镜照片；图4是具试验一中所得具有钨酸锌涂层的陶瓷相增强体的X射线衍射分析谱图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式中陶瓷相增强体表面涂覆钨酸锌的方法是按下述步骤进行的：

步骤一、按陶瓷相增强体与蒸馏水质量比为1∶30的比例将陶瓷相增强体加入蒸馏水中，超声分散，得到悬浊液；

步骤二、配制等摩尔浓度的硝酸锌(Zn(NO₃)₂)溶液与钨酸钠(Na₂WO₄)溶液，然后在180转/分速度搅拌及超声条件下，按生成的钨酸锌质量占陶瓷相增强体质量的1％～100％将硝酸锌(Zn(NO₃)₂)溶液与钨酸钠(Na₂WO₄)溶液以相同的速率滴加至悬浊液中，滴加氨水控制pH值在7.5～8.0之间，滴加完毕继续处理5～7小时，再静置24小时，过滤后清洗3～5次，烘干；

步骤三、然后在650℃～900℃下焙烧1.5～2.0小时；即得到陶瓷相增强体表面涂覆钨酸锌。

表1：复合材料辐射屏蔽性能表