一种新型陶瓷纤维的制备方法和使用方法技术

本发明专利技术公开了一种新型陶瓷纤维的制备方法和使用方法，把可溶性铝溶液、二氧化硅胶体、硅酸锌硼玻璃和滑石制成具有一定粘度的胶体溶液，通过喷丝头挤压，用转鼓拉丝并收集，在均匀涂上一层金属钽和碳粉混合物层，放入匣钵通氮气进行烧制，即得到这种新型陶瓷纤维，使用方法为：将这种新型陶瓷纤维打碎，长度为2-3mm，与水泥、水玻璃、针状焦油中的一种或几种的结合，组成耐腐蚀、耐磨、耐高温和高强度的复合料喷涂在合金金属材料上。这种新型陶瓷纤维可以与合金金属材料可以完美结合，具有耐腐蚀、耐磨、耐高温、抗冲击性好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种陶瓷纤维，尤其涉及。
技术介绍
目前，航空航天、军舰船体和航母飞行甲板等领域使用是合金金属材料，然而，海洋环境的军舰在海水(盐碱)环境中，船体的金属材料及易被海水腐蚀，被海浪冲击，寿命一般在一年左右，就需要进行检修和更换；在一些军工领域，炮弹或导弹会在击穿钢板时、是产生强大的冲击能量、冲击能量瞬间产生高温将钢板融化或使钢板变软；在航母在夏季或在赤道区甲板温度高达75°C以上，温度传到船舱到50°C以上，人员无法生存；因此，当前急需研制一种能在海洋恶劣环境中可长时间不会被腐蚀、并能阻断高温，消除了冲击能量，抵挡了击穿能量，完好的保护钢板，并与合金金属材料结合的耐腐蚀、耐磨、耐高温、抗冲击性好的新材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题存在的不足，提供一种与合金金属材料可以完美结合的耐腐蚀、耐磨、耐高温、抗冲击性好的新型陶瓷纤维的制备方法和使用方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是，把可溶性铝溶液、二氧化硅胶体、硅酸锌硼玻璃和滑石制成具有一定粘度的胶体溶液，通过喷丝头挤压，用转鼓拉丝并收集，在均匀涂上一层金属钽和碳粉混合物层，放入匣钵通氮气进行烧制，即得到这种新型陶瓷纤维。本专利技术的制备方法为:步骤一、可溶性铝溶液、二氧化硅胶体、硅酸锌硼玻璃和滑石制成粘度为100000厘泊的胶体溶液，其中可溶性铝溶液60-80份，二氧化硅胶体5-30份，硅酸锌硼玻璃1-10份，滑石1-5份；步骤二、通过具有6个0.075mm孔的喷丝头挤压，转鼓拉丝并收集得到丝状纤维，在室温下干燥24-36小时；步骤三、把步骤二得到的丝状纤维均匀涂上一层金属钽和碳粉混合物层；步骤四、放入匣钵，在流动氮气气氛下1300-1600°C烧制8_10小时，即得到这种新型陶瓷纤维。本专利技术的使用方法为:将这种新型陶瓷纤维打碎，长度为2_3mm，与水泥、水玻璃、针状焦油中的一种或几种的结合，组成复合料喷涂在合金金属材料上。其中步骤一中加入的硅酸锌硼玻璃中含有氧化锌50-60%，氧化硼30-38%，氧化硅8-12% ;经过大量实验得到加入1-10份硅酸锌硼玻璃，可以大幅提高最终制品的耐腐蚀性。其中步骤一中的加入滑石可以在拉丝时提高纤维的抗拉强度。其中通过步骤四的烧制，由步骤二得到的丝状纤维在烧制的过程中，形成了莫来石(3A1203.2Si02)相，从而提高了最终制品的各种性能:高熔点、抗蠕变性、低膨胀系数、抗热震性及抗腐蚀性优良等。其中通过步骤三和四，由于涂上一层金属钽和碳粉混合物层，并在流动氮气气氛下1100-1480°C烧制8-10小时，金属钽和碳粉会反应形成碳化钽，金属钽和氮气会反应形成氮化钽，从实验样品的显微结构分析显示，网络交叉的碳化钽和氮化钽晶须在丝状纤维上弥散分布，因此在丝状纤维上会形成一层致密的碳化钽和氮化钽混合层；众所周知，碳化钽和氮化钽硬度可与久负盛名的金刚石相媲美，莫氏硬度可达到9?10，微维氏硬度(负荷50g) 1787kg/mm2,并可明显最终制品的各种性能，如抗氧化性能、抗腐蚀性能、提尚初性等，本专利技术创新地在丝状纤维上原位形成碳化钽和氮化钽，不仅工艺简单、成本低廉，更是提高最终制品的各种性能。其中步骤二转鼓直径为15cm。其中步骤三金属钽和碳粉混合物中金属钽和碳粉的比例为:8: 2，或7: 3或6: 4，是为了在步骤四中充分形成碳化钽和氮化钽层。本专利技术利用耐火材料中原位形成的这个概念，不仅原位形成了莫来石相，更重要的是原位形成了致密的碳化钽和氮化钽混合层，因此使这种新型陶瓷纤维具有耐腐蚀、耐磨、耐高温、抗冲击性性能。这种新型陶瓷纤维的性能指标为:耐高温:2200°C，高强度:4000MP，耐压强度彡 179Mpa，拉伸强度 29-35Mpa。这种新型陶瓷纤维在海洋、或高温等恶劣环境下、可以使用5年左右不更换，可以广泛使用在航空航天、军工和工业等领域。【具体实施方式】以下实施例详细说明了本专利技术。实施例1:本专利技术的制备方法为:步骤一、可溶性铝溶液、二氧化硅胶体、硅酸锌硼玻璃和滑石制成粘度为100000厘泊的胶体溶液，其中可溶性铝溶液60份，二氧化硅胶体30份，硅酸锌硼玻璃7份，滑石3份；步骤二、通过具有6个0.075mm孔的喷丝头挤压，转鼓拉丝并收集得到丝状纤维，在室温下干燥24小时；步骤三、把步骤二得到的丝状纤维均匀涂上一层金属钽和碳粉混合物层，金属钽和碳粉混合物中金属钽和碳粉的比例为:8: 2;步骤四、放入匣钵，在流动氮气气氛下1300°C烧制10小时，即得到这种新型陶瓷纤维。这种新型陶瓷纤维的使用方法为:将这种新型陶瓷纤维打碎，长度为2-3_，与水泥结合，组成耐腐蚀、耐磨、耐高温和高强度的复合料喷涂在合金金属材料上。实施例2:本专利技术的制备方法为:步骤一、可溶性铝溶液、二氧化硅胶体、硅酸锌硼玻璃和滑石制成粘度为100000厘泊的胶体溶液，其中可溶性铝溶液70份，二氧化硅胶体25份，硅酸锌硼玻璃I份，滑石4份；步骤二、通过具有6个0.075mm孔的喷丝头挤压，转鼓拉丝并收集得到丝状纤维，在室温下干燥30小时；步骤三、把步骤二得到的丝状纤维均匀涂上一层金属钽和碳粉混合物层，金属钽和碳粉混合物中金属钽和碳粉的比例为:7: 3;步骤四、放入匣钵，在流动氮气气氛下1500°C烧制9小时，即得到这种新型陶瓷纤维。这种新型陶瓷纤维的使用方法为:将这种新型陶瓷纤维打碎，长度为2-3_，与针状焦油结合，组成耐腐蚀、耐磨、耐高温和高强度的复合料喷涂在合金金属材料上。实施例3:本专利技术的制备方法为:步骤一、可溶性铝溶液、二氧化硅胶体、硅酸锌硼玻璃和滑石制成粘度为100000厘泊的胶体溶液，其中可溶性铝溶液80份，二氧化硅胶体8份，硅酸锌硼玻璃10份，滑石2份；步骤二、通过具有6个0.075mm孔的喷丝头挤压，转鼓拉丝并收集得到丝状纤维，在室温下干燥36小时；步骤三、把步骤二得到的丝状纤维均匀涂上一层金属钽和碳粉混合物层，金属钽和碳粉混合物中金属钽和碳粉的比例为:6: 4;步骤四、放入匣钵，在流动氮气气氛下1600°C烧制10小时，即得到这种新型陶瓷纤维。这种新型陶瓷纤维的使用方法为:将这种新型陶瓷纤维打碎，长度为2-3_，与水泥、水玻璃和针状焦油结合，组成耐腐蚀、耐磨、耐高温和高强度的复合料喷涂在合金金属材料上。【主权项】1.一种新型陶瓷纤维的制备方法，其特征在于:步骤一、可溶性铝溶液、二氧化硅胶体、硅酸锌硼玻璃和滑石制成粘度为100000厘泊的胶体溶液，其中可溶性铝溶液60-80份，二氧化硅胶体5-30份，硅酸锌硼玻璃1-10份，滑石1-5份；步骤二、通过具有6个0.075mm孔的喷丝头挤压，转鼓拉丝并收集得到丝状纤维，在室温下干燥24-36小时；步骤三、把步骤二得到的丝状纤维均匀涂上一层金属钽和碳粉混合物层；步骤四、放入匣钵，在流动氮气气氛下1300-1600°C烧制8-10小时，即得到这种新型陶瓷纤维。2.根据权利要求1所述的新型陶瓷纤维的制备方法，其特征在于:硅酸锌硼玻璃中含有氧化锌50-60 %，氧化硼30-38 %，氧化硅8-12%。3.根据权利要求1所述的新型陶瓷纤维的制备方法，其特征在于:金属钽和碳粉混合物中金属钽和碳粉的比例为:8: 2。4.根据权利要求1所述的新型陶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型陶瓷纤维的制备方法，其特征在于：步骤一、可溶性铝溶液、二氧化硅胶体、硅酸锌硼玻璃和滑石制成粘度为100000厘泊的胶体溶液，其中可溶性铝溶液60‑80份，二氧化硅胶体5‑30份，硅酸锌硼玻璃1‑10份，滑石1‑5份；步骤二、通过具有6个0.075mm孔的喷丝头挤压，转鼓拉丝并收集得到丝状纤维，在室温下干燥24‑36小时；步骤三、把步骤二得到的丝状纤维均匀涂上一层金属钽和碳粉混合物层；步骤四、放入匣钵，在流动氮气气氛下1300‑1600℃烧制8‑10小时，即得到这种新型陶瓷纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜玉峰，
申请(专利权)人：杜玉峰，
类型：发明
国别省市：河南;41