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专利号: 2019107556374
申请人: 北京信汇碳硅科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水泥;混凝土;人造石;陶瓷;耐火材料〔4〕
更新日期:2025-12-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种连续制备陶瓷基复合材料型材的方法,所述方法采用连续工艺制备陶瓷基复合材料型材,所述陶瓷基复合材料中选用的增强纤维为碳纤维或碳化硅纤维形成的纤维布、纤维带或纤维束;

所述连续工艺包括如下步骤:

将所述增强纤维通过缠绕牵引的方式连续经过浸渍、交联、缠绕和烧结,制备得到所述陶瓷基复合材料型材;

所述增强纤维在传动轴和缠绕轴的带动下,一边缠绕一边进行烧结;

其中,所述浸渍和交联进行一次或连续多次;所述的一次是指进行一次浸渍和交联后进行缠绕和烧结;所述的连续多次是指连续两次以上后进行缠绕和烧结。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述陶瓷基复合材料中的陶瓷基体的先驱体选自硅烷均聚体或其共聚体。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,硅烷均聚体或其共聚体选自烷基硅烷均聚体或其共聚体、芳基硅烷均聚体或其共聚体中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述烷基硅烷共聚体为烷基硅烷A与其他共聚单元的共聚体,所述其他共聚单元选自烷基硅烷B、芳基硅烷、烷基芳基硅烷中的至少一种,烷基硅烷B中的烷基与烷基硅烷A中的烷基不同。

5.根据权利要求3所述的方法,其中,所述芳基硅烷共聚体为芳基硅烷A与其他共聚单元的共聚体,所述其他共聚单元选自芳基硅烷B、二烷基硅烷、烷基芳基硅烷中的至少一种,芳基硅烷B中的芳基与芳基硅烷A中的芳基不同。

6.根据权利要求3所述的方法,其中,所述硅烷均聚体或其共聚体选自聚甲基硅烷、聚苯基硅烷、甲基硅烷-甲基苯基硅烷共聚体、甲基硅烷-苯基硅烷共聚体、甲基硅烷-二甲基硅烷共聚体、苯基硅烷-甲基苯基硅烷共聚物。

7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述缠绕牵引是通过将增强纤维一端固定在缠绕轴上,通过传动轴和缠绕轴的转动实现。

8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述缠绕是直接将浸渍、交联后的增强纤维在缠绕轴上缠绕,或者是将浸渍、交联后的增强纤维经过排纱装置后在缠绕轴上缠绕。

9.根据权利要求2所述的方法,其中,浸渍所用浸渍液中包括所述的陶瓷基体的先驱体。

10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述浸渍液中还包括增稠剂。

11.根据权利要求9所述的方法,其中,所述方法包括如下步骤:

1)增强纤维在传动轴和缠绕轴的带动下连续浸渍于含有陶瓷基体的先驱体的浸渍液中;

2)步骤1)的增强纤维在传动轴和缠绕轴的带动下进行加热和/或紫外光光照,进行交联反应;

重复步骤1)和步骤2)至少一次;

3)步骤2)的增强纤维在传动轴和缠绕轴的带动下进行缠绕,同时进行高温烧结,实现连续制备得到陶瓷基复合材料型材。

12.根据权利要求11所述的方法,其中,步骤1)中,所述增强纤维选自碳纤维,所述碳纤维选自6K以上的碳纤维,或者所述碳纤维选自T系列或M系列。

13.根据权利要求11所述的方法,其中,步骤3)中,所述高温烧结的温度为1200‑1600℃。

14.根据权利要求13所述的方法,其中,步骤3)中,所述高温烧结的时间取决于所述缠绕轴的转速,所述缠绕轴的转速为2‑20rpm。

15.根据权利要求11所述的方法,其中,步骤3)中,所述缠绕轴的截面为圆形、椭圆形、圆角矩形、圆角三角形、圆角梯形或两端异形。

16.一种实现权利要求1‑15任一项所述方法的装置,所述装置包括增强纤维供应单元、浸渍单元、交联单元和烧结单元,所述浸渍单元、交联单元和烧结单元依次相连,所述增强纤维供应单元设置在浸渍单元、交联单元和烧结单元内;其中,所述浸渍单元用于实现增强纤维表面包含陶瓷基体的先驱体的浸渍液的涂覆,所述交联单元用于实现增强纤维表面的陶瓷基体的先驱体的交联,所述烧结单元用于实现陶瓷基体的先驱体的陶瓷化;所述烧结单元中包括缠绕轴,其用于缠绕增强纤维供应单元提供的、通过了浸渍单元和交联单元的增强纤维。