一种高性能陶瓷基复合材料的制作方法

文档序号:11427936阅读:242来源:国知局

本发明涉及一种高性能陶瓷基复合材料,属于陶瓷基复合材料技术领域。



背景技术:

陶瓷复合材料是复合材料中的一种,是目前材料科学领域非常重视的一种复合材料。陶瓷复合材料一般具有熔点高,抗氧化,抗腐蚀,耐高温和耐磨损等特点,因此得到广泛的使用,例如用于航空航天领域的耐高温高强度的陶瓷材料,用于化工领域的耐高温抗腐蚀和抗氧化的陶瓷材料,还有可用于飞机,高速列车和高速跑车等交通工具的耐高温,高强度和耐磨的制动材料。

陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。陶瓷基体可为氮化硅,碳化硅等高温结构陶瓷。这些先进陶瓷具有耐高温,高强度和刚度,相对重量较轻,抗腐蚀等优异性能,而其致命的弱点是具有脆性,处于应力状态时,会产生裂纹,甚至断裂导致材料失效。而采用高强度,高弹性的纤维与基体复合,则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。纤维能阻止裂纹的扩展,从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。陶瓷基复合材料具有优异的耐高温性能,主要用作高温及耐磨制品。其最高使用温度主要取决于基体特征。陶瓷基复合材料的缺点是抗弯强度不高,且断裂韧性低,并且一般制备工艺复杂,制备成本高。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明要解决的技术问题是提供一种高性能陶瓷基复合材料。

本发明的高性能陶瓷基复合材料由以下重量份原料组成:硼酸钙10-15份,碳化钨陶瓷颗粒15-20份,混杂纤维5-10份,大同土6-10份,氧化镍1-8份,氧化铁4-8份,二氧化硅8-12份,二甲基苯胺4-10份,多聚甲醛5-36份,甲基丙烯磺酸钠2-13份,碳化钛5-8份,三氧化二硼粉4-10份,二氧化锆粉18-30份,润滑剂25-42份,抗静电剂4-7份,烧结助剂3-7份。

进一步优选,所述的高性能陶瓷基复合材料由以下重量份原料组成:硼酸钙13份,碳化钨陶瓷颗粒18份,混杂纤维8份,大同土8份,氧化镍5份,氧化铁6份,二氧化硅10份,二甲基苯胺6份,多聚甲醛18份,甲基丙烯磺酸钠6份,碳化钛7份,三氧化二硼粉8份,二氧化锆粉20份,润滑剂34份,抗静电剂6份,烧结助剂5份。

作为优选,所述的混杂纤维包含聚丙烯腈(pan)炭纤维,高硅氧短纤维,硅酸铝短纤维。

作为优选,所述的混杂纤维长径比50-80,直径2-4微米。

作为优选,所述的烧结助剂剂选用氧化铝或者钇铝石榴石,粒径范围0.5~1微米。

本发明的有益效果:此种陶瓷复合材料在保持较好强度,硬度的情况下,具有一定的韧性,具有非常优越的综合性能,密度小,可大幅减小制品的重量,耐热性能好,化学稳定性,并且生产工艺简单,生产成本低,生产效率高,适合工业化生产。

具体实施方式:

本具体实施方式采用以下技术方案:所述的高性能陶瓷基复合材料由以下重量份原料组成:硼酸钙10-15份,碳化钨陶瓷颗粒15-20份,混杂纤维5-10份,大同土6-10份,氧化镍1-8份,氧化铁4-8份,二氧化硅8-12份,二甲基苯胺4-10份,多聚甲醛5-36份,甲基丙烯磺酸钠2-13份,碳化钛5-8份,三氧化二硼粉4-10份,二氧化锆粉18-30份,润滑剂25-42份,抗静电剂4-7份,烧结助剂3-7份。

进一步优选,所述的高性能陶瓷基复合材料由以下重量份原料组成:硼酸钙13份,碳化钨陶瓷颗粒18份,混杂纤维8份,大同土8份,氧化镍5份,氧化铁6份,二氧化硅10份,二甲基苯胺6份,多聚甲醛18份,甲基丙烯磺酸钠6份,碳化钛7份,三氧化二硼粉8份,二氧化锆粉20份,润滑剂34份,抗静电剂6份,烧结助剂5份。

作为优选,所述的混杂纤维包含聚丙烯腈(pan)炭纤维,高硅氧短纤维,硅酸铝短纤维。

作为优选,所述的混杂纤维长径比50-80,直径2-4微米。

作为优选,所述的烧结助剂剂选用氧化铝或者钇铝石榴石,粒径范围0.5~1微米。

实施例1:高性能陶瓷基复合材料a由以下重量份原料组成:硼酸钙13份,碳化钨陶瓷颗粒18份,混杂纤维8份,大同土8份,氧化镍5份,氧化铁6份,二氧化硅10份,二甲基苯胺6份,多聚甲醛18份,甲基丙烯磺酸钠6份,碳化钛7份,三氧化二硼粉8份,二氧化锆粉20份,润滑剂34份,抗静电剂6份,烧结助剂5份。

实施例2:高性能陶瓷基复合材料b由以下重量份原料组成:硼酸钙10份,碳化钨陶瓷颗粒15份,混杂纤维5份,大同土6份,氧化镍1份,氧化铁4份,二氧化硅8份,二甲基苯胺4份,多聚甲醛5份,甲基丙烯磺酸钠2份,碳化钛5份,三氧化二硼粉4份,二氧化锆粉18份,润滑剂25份,抗静电剂4份,烧结助剂3份。

实施例3:高性能陶瓷基复合材料c由以下重量份原料组成:硼酸钙15份,碳化钨陶瓷颗粒20份,混杂纤维10份,大同土10份,氧化镍8份,氧化铁8份,二氧化硅12份,二甲基苯胺10份,多聚甲醛36份,甲基丙烯磺酸钠13份,碳化钛8份,三氧化二硼粉10份,二氧化锆粉30份,润滑剂42份,抗静电剂7份,烧结助剂7份。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种高性能陶瓷基复合材料,它涉及陶瓷基复合材料技术领域。高性能陶瓷基复合材料由以下重量份原料组成:硼酸钙13份,碳化钨陶瓷颗粒18份,混杂纤维8份,大同土8份,氧化镍5份,氧化铁6份,二氧化硅10份,二甲基苯胺6份,多聚甲醛18份,甲基丙烯磺酸钠6份,碳化钛7份,三氧化二硼粉8份,二氧化锆粉20份,润滑剂34份,抗静电剂 6份,烧结助剂5份,本发明的陶瓷复合材料在保持较好强度,硬度的情况下,具有一定的韧性,具有非常优越的综合性能,密度小,可大幅减小制品的重量,耐热性能好,化学稳定性,并且生产工艺简单,生产成本低,生产效率高,适合工业化生产。

技术研发人员:冯志容
受保护的技术使用者:冯志容
技术研发日:2017.05.04
技术公布日:2017.08.29
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1