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专利号: 2022107077070
申请人: 安徽工程大学
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:2023-07-17
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种连续碳纤维增韧ZrB2/SiOC陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、SiOC陶瓷先驱体的配置:

按照质量比为甲基三甲氧基硅烷:二甲基二甲氧基硅烷=5:1配置溶液;

在上述溶液中加入去离子水,去离子水按照质量比为水:甲基三甲氧基硅烷与二甲基二甲氧基硅烷的和=1:5混合制成;

在上述溶液中加入无水乙醇,其中无水乙醇的质量为:水+甲基三甲氧基硅烷+二甲基二甲氧基硅烷总质量的10%;

将上述溶液在磁力搅拌器中边搅拌边加入硝酸,其中每100g上述溶液对应加入的硝酸量为1~2ml,搅拌时间为20~30min,获得SiOC陶瓷先驱体溶液;

步骤二、取步骤一中配置的SiOC陶瓷先驱体溶液,加入ZrB2陶瓷粉体并进行磁力搅拌,获得ZrB2/SiOC陶瓷先驱体浆料;

步骤三、使用注射器将步骤二中的ZrB2/SiOC陶瓷先驱体浆料注入连续碳纤维编织体中,直到无法注入浆料为止,将上述注射有ZrB2/SiOC陶瓷先驱体浆料的连续碳纤维编织体置于烘箱中干燥;

步骤四、将上述干燥后的连续碳纤维编织体置于步骤一配置的SiOC陶瓷先驱体溶液中进行真空浸渍,然后将真空浸渍后的连续碳纤维编织体置于烘箱中干燥;

步骤五、将步骤四中干燥后的连续碳纤维编织体置于管式炉中进行裂解,获得连续碳纤维增韧ZrB2/SiOC陶瓷基复合材料,其中裂解气氛为流动氩气保护气氛;

步骤六、将步骤五获取的连续碳纤维增韧ZrB2/SiOC陶瓷基复合材料作为步骤三中的连续碳纤维编织体,重复步骤一至步骤五的过程3~5次,获得所需致密度的连续碳纤维增韧ZrB2/SiOC陶瓷基复合材料;

步骤二中所述ZrB2陶瓷粉体的固含量为ZrB2/SiOC陶瓷先驱体浆料质量的30~50%,ZrB2陶瓷粉体的平均粒径为50nm~2μm,磁力搅拌的时间为30~60min;

步骤三中所述烘箱温度控制在80~100℃,干燥时间为24~48h。

2.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维增韧ZrB2/SiOC陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤四中所述真空浸渍的时间为40~60min,真空浸渍后干燥用的烘箱温度控制在80~100℃,干燥时间为24~48h。

3.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维增韧ZrB2/SiOC陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于:步骤五中所述氩气流速为30~60ml/min,裂解温度为1400~1500℃,保温时间为30~60min。