一种纤维增强陶瓷基复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种纤维增强陶瓷基复合材料，按重量份计，其包括以下原料：陶瓷泥粉30‑35份；无碱玻璃纤维短切纱40‑45份；水玻璃8‑10份；氧化锆4‑8份；二甲基亚砜10‑20份；水基50‑80份；硼酸锌2‑5份；氧化铝5‑10份，本发明专利技术还公开了上述纤维增强陶瓷基复合材料的制备方法，其包括以下步骤：通过模压成型得到胚料制品，并烘焙除去水分，然后在温度为800‑1200℃下进行烧结使陶瓷固化得到本发明专利技术中的纤维增强陶瓷基复合材料。本发明专利技术中的纤维增强陶瓷基复合材料的阻燃性能好、防腐耐酸耐碱且燃烧时不会释放出有害气体，还具有抗氧化性好的优点，可广泛应用于电缆支架和电缆桥架。

A fiber reinforced ceramic matrix composite and its preparation and Application

The invention discloses a fiber reinforced ceramic matrix composites, by weight, which comprises the following raw materials: ceramic clay powder 30 35; alkali free glass fiber chopped yarn 40 45; water glass 8 10; 4 zirconia 8; two dimethyl sulfoxide 10 20 a water-based 80 50; 2 5; zinc borate; alumina 5 10 copies, the invention also discloses a preparation method of the fiber reinforced ceramic matrix composite material, which comprises the following steps: raw material products by molding and baked to remove moisture, then at the temperature of 800 DEG C 1200 under the sintering of the ceramic is cured by the invention of fiber reinforced ceramic matrix composites. The fiber reinforced ceramic matrix composite has good flame retardancy, corrosion resistance, acid resistance and alkali resistance, and does not release harmful gas when burning. It also has the advantage of good oxidation resistance. It can be widely applied to cable support and cable bridge.

【技术实现步骤摘要】
一种纤维增强陶瓷基复合材料及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种陶瓷基复合材料，特别涉及到一种纤维增强陶瓷基复合材料及其制备方法，本专利技术中提供的纤维增强陶瓷基复合材料尤其适合应用于电缆支架或电缆桥架中。
技术介绍
电缆支架和电缆桥架通常由角铁型材经焊接或紧固件联拼接装而成，而钢铁在地铁、隧道、化工企业、多雨潮湿或沿海盐雾等恶劣条件下使用极易锈蚀，设施的维护费用高，使用寿命也较短，且不绝缘，目前虽采用外涂油漆或热镀锌等技术处理，却不能从根本上解决锈蚀问题，严重影响了使用的安全性和耐久性，为了解决这些问题，有人使用非金属填料与树脂复合材料来制作电缆支架和电缆桥架，虽然改善了反腐性能和绝缘性能，但是其阻燃性能差，燃烧后会放出大量的有害气体。综上所述，有必要研制出一种阻燃性能优异、防腐蚀且绝缘的新型复合材料以应用于电缆支架和电缆桥架。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种阻燃性能优异、防腐蚀且绝缘的纤维增强陶瓷基复合材料。为了解决上述问题，采用以下技术方案：一种纤维增强陶瓷基复合材料，按重量份计，包括以下原料：陶瓷泥粉30-35份；无碱玻璃纤维短切纱40-45份；水玻璃8-10份；氧化锆4-8份；二甲基亚砜10-20份；水基50-80份；硼酸锌2-5份；氧化铝5-10份。在上述纤维增强陶瓷基复合材料中，陶瓷泥粉和无碱玻璃纤维短切纱为主要增强体，氧化锆为表面涂烧基料，硼酸锌为增稠剂，氧化铝为增韧剂。优选地，上述纤维增强陶瓷基复合材料包括以下原料：陶瓷泥粉31-33份；无碱玻璃纤维短切纱41-43份；水玻璃8.5-9.5份；氧化锆5-7份；二甲基亚砜13-17份；水基60-70份；硼酸锌3-4份；氧化铝7-8份。更优选地，上述陶瓷泥粉和水玻璃的质量复配比为32：9。最为优选地，上述纤维增强陶瓷基复合材料包括以下原料：陶瓷泥粉32份；无碱玻璃纤维短切纱42份；水玻璃9份；氧化锆6份；二甲基亚砜15份；水基65份；硼酸锌3.5份；氧化铝7.5份。优选地，上述纤维增强陶瓷基复合材料还包括4-6份偶联剂KH-550。制备上述纤维增强陶瓷基复合材料的方法，包括以下步骤：a.将长度为30-50cm的无碱玻璃纤维短切纱、陶瓷泥粉、硼酸锌加入水基搅拌，然后加入水玻璃得到浆料1；b.将硼酸锌溶解于二甲基亚砜后加入上述浆料1得到浆料2；c.将氧化锆和水调和浆料2涂层表面，通过模压成型得到胚料制品，并烘焙除去水分，然后在温度为800-1200℃下进行烧结使陶瓷固化，即得纤维增强陶瓷基复合材料。优选地，上述步骤c中烧结温度为900-930℃。其中，所述液压机模塑成型中模具预热为80-100℃，时间为5-10min，工作压力为10-25MPa。上述步骤c中烧结温度优选为900-930℃。本专利技术中的纤维增强陶瓷基复合材料可用于电缆支架或电缆桥架中。和现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过添加特定重量含量的陶瓷泥粉和无碱玻璃纤维短切纱作为主要增强体，并控制烧结温度为800℃-1200℃下固化成型，得到的纤维增强陶瓷基复合材料的阻燃性能可全部达到防火材料中的A1级，阻燃性能好，还具有绝缘、抗氧化性好、防腐蚀、耐酸耐碱且燃烧时不会释放出有害气体的优点，本专利技术中的纤维增强陶瓷基复合材料可广泛应用于电缆支架或电缆桥架。具体实施方式下面给出实施例以对本专利技术进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的普通技术人员根据该实施例对本专利技术所做出的一些非本质的改进或调整仍属于本专利技术的保护范围。实施例1-5纤维增强陶瓷基复合材料的制备a.将长度为30-50cm的无碱玻璃纤维短切纱、陶瓷泥粉、硼酸锌加入水基搅拌，然后加入水玻璃得到浆料1；b.将硼酸锌溶解于二甲基亚砜后加入上述浆料1得到浆料2；c.将氧化锆和水调和浆料2涂层表面，通过模压成型得到胚料制品，并烘焙除去水分，然后在温度为800-1200℃下进行烧结使陶瓷固化，即得纤维增强陶瓷基复合材料。表1实施例1-5各组分配方（重量份数）和性能数据测试结果性能数据测试标准燃烧级别按照GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》标准测试得到。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维增强陶瓷基复合材料，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：陶瓷泥粉30‑35份；无碱玻璃纤维短切纱40‑45份；水玻璃8‑10份；氧化锆4‑8份；二甲基亚砜10‑20份；水基50‑80份；硼酸锌2‑5份；氧化铝5‑10份。

【技术特征摘要】
1.一种纤维增强陶瓷基复合材料，其特征在于，按重量份计，包括以下原料：陶瓷泥粉30-35份；无碱玻璃纤维短切纱40-45份；水玻璃8-10份；氧化锆4-8份；二甲基亚砜10-20份；水基50-80份；硼酸锌2-5份；氧化铝5-10份。2.根据权利要求1所述的纤维增强陶瓷基复合材料，其特征在于，包括以下原料：陶瓷泥粉31-33份；无碱玻璃纤维短切纱41-43份；水玻璃8.5-9.5份；氧化锆5-7份；二甲基亚砜13-17份；水基60-70份；硼酸锌3-4份；氧化铝7-8份。3.根据权利要求2所述的纤维增强陶瓷基复合材料，其特征在于，所述陶瓷泥粉和水玻璃的质量比为32：9。4.根据权利要求3所述的纤维增强陶瓷基复合材料，其特征在于，包括以下原料：陶瓷泥粉32份；无碱玻璃纤维短切纱42份；水玻璃9份；氧化锆6份；二甲基亚砜15份；水基65份；硼酸锌3.5份；氧化铝7.5份。5.根据权利要求1-4任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张全旺，
申请(专利权)人：湖南金泰检测检验有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43