本發(fā)明涉及陶瓷基復(fù)合材料,更具體地涉及一種用于纖維束內(nèi)浸漬陶瓷粉體的方法。
背景技術(shù):
1、陶瓷基復(fù)合材料在有機(jī)材料基和金屬材料基復(fù)合材料不能滿(mǎn)足性能要求的工況下可以得到廣泛應(yīng)用,成為理想的高溫結(jié)構(gòu)材料,主要用作機(jī)械加工材料、耐磨材料、高溫發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室及連接桿、航天器保護(hù)材料、高溫?zé)峤粨Q器材料、高溫耐腐蝕材料、輕型裝甲材料、分離或過(guò)濾器材料、承載/透波/隔熱材料等。陶瓷基復(fù)合材料是未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)熱端結(jié)構(gòu)的首選材料,可替代金屬及其合金。
2、在現(xiàn)有的陶瓷基復(fù)合材料制備工藝中,纖維束內(nèi)由于存在微米級(jí)孔洞往往不利于基體填充,常用的制備工藝中,前驅(qū)體浸漬裂解法(pip)能通過(guò)在毛細(xì)管力的作用下將溶液浸漬入纖維束內(nèi),并通過(guò)高溫?zé)崽幚碓诶w維束內(nèi)原位形成基體。但是,pip工藝有以下幾個(gè)不足,首先是前驅(qū)體涉及到原料的問(wèn)題,即前驅(qū)體的種類(lèi)有限,不具有將各種不同材料進(jìn)入纖維束的微孔中的普適性,第二是引入效率較低,因前驅(qū)體裂解產(chǎn)率低導(dǎo)致低效,通常需要反復(fù)浸漬-裂解過(guò)程才能使材料致密化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的普適性和低效等問(wèn)題,本發(fā)明提供一種用于纖維束內(nèi)浸漬陶瓷粉體的方法。
2、根據(jù)本發(fā)明的用于纖維束內(nèi)浸漬陶瓷粉體的方法,其包括如下步驟:s1,分別提供浸漬漿料和待浸漬的纖維預(yù)制體,其中,通過(guò)將陶瓷粉體分散在溶劑中提供浸漬漿料,通過(guò)將纖維束在介質(zhì)中超聲以將纖維束內(nèi)的相鄰纖維分散開(kāi)提供待浸漬的纖維預(yù)制體,超聲分散的功率為20kw~50kw,超聲分散的頻率為50khz~120khz;s2,將待浸漬的纖維預(yù)制體放入浸漬漿料中進(jìn)行超聲浸漬以將陶瓷粉體引入纖維束內(nèi),其中,超聲浸漬的功率為1kw~20kw,超聲浸漬的頻率為10khz~100khz;以及s3,浸漬后的纖維預(yù)制體自然干燥,形成纖維束內(nèi)均勻填充陶瓷粉體的纖維浸漬料結(jié)構(gòu)。
3、在優(yōu)選的實(shí)施例中,將陶瓷粉體倒入溶劑中形成混合液,攪拌后采用電磁波超聲將軟團(tuán)聚的陶瓷粉體分散開(kāi)提供浸漬漿料。
4、在優(yōu)選的實(shí)施例中,陶瓷粉體為sic,zrc,hfc,hfb2,zrb2,re2si2o7,或re2o3。
5、在優(yōu)選的實(shí)施例中,陶瓷粉體的質(zhì)量為浸漬漿料的質(zhì)量的5%~20%。
6、在優(yōu)選的實(shí)施例中,浸漬漿料中還包括有分散劑。
7、在優(yōu)選的實(shí)施例中,分散劑為聚乙烯亞胺,三乙胺,或三乙醇胺。
8、在優(yōu)選的實(shí)施例中,分散劑的質(zhì)量為浸漬漿料的質(zhì)量的0.1%~5%。
9、在優(yōu)選的實(shí)施例中,超聲分散的功率為30kw~40kw,超聲分散的頻率為40khz~80khz。
10、在優(yōu)選的實(shí)施例中,浸漬后的纖維預(yù)制體平放在平板中自然干燥形成纖維束內(nèi)均勻填充陶瓷粉體的纖維浸漬料結(jié)構(gòu)。
11、在優(yōu)選的實(shí)施例中,纖維浸漬料結(jié)構(gòu)相對(duì)于纖維預(yù)制體增重172%~397%。
12、根據(jù)本發(fā)明的用于纖維束內(nèi)浸漬陶瓷粉體的方法,可以高效地將基體引入纖維束內(nèi),并且對(duì)于各種基體材料具有普適性,同時(shí)極大地降低了能源消耗,對(duì)環(huán)境友好??傊?,根據(jù)本發(fā)明的用于纖維束內(nèi)浸漬陶瓷粉體的方法,高效、節(jié)能、環(huán)保、且操作簡(jiǎn)單。
1.一種用于纖維束內(nèi)浸漬陶瓷粉體的方法,其特征在于,該方法包括如下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,將陶瓷粉體倒入溶劑中形成混合液,攪拌后采用電磁波超聲將軟團(tuán)聚的陶瓷粉體分散開(kāi)提供浸漬漿料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,陶瓷粉體為sic,zrc,hfc,hfb2,zrb2,re2si2o7,或re2o3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,陶瓷粉體的質(zhì)量為浸漬漿料的質(zhì)量的5%~20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,浸漬漿料中還包括有分散劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,分散劑為聚乙烯亞胺,三乙胺,或三乙醇胺。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,分散劑的質(zhì)量為浸漬漿料的質(zhì)量的0.1%~5%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,超聲分散的功率為30kw~40kw,超聲分散的頻率為40khz~80khz。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,浸漬后的纖維預(yù)制體平放在平板中自然干燥形成纖維束內(nèi)均勻填充陶瓷粉體的纖維浸漬料結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,纖維浸漬料結(jié)構(gòu)相對(duì)于纖維預(yù)制體增重172%~397%。