一种磷酸硼铝树脂复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种磷酸硼铝树脂复合材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)利用氢氧化铝、磷酸和硼酸制备磷酸硼铝胶体；以硝酸铝、硝酸镁和尿素为原料制备固化剂；向所述磷酸硼铝胶体中加入固化剂进行反应，得到磷酸硼铝盐基体；将所述磷酸硼铝盐基体涂覆纤维预制体，然后进行热压，制得磷酸硼铝树脂复合材料。本发明专利技术制备的磷酸硼铝树脂复合材料具有在高温下力学性能好，介电常数低，耐热等优点，可以用于航空、航天等高温透波领域。

A boron aluminum phosphate resin composite and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸硼铝树脂复合材料及其制备方法和应用
本领域属于耐高温透波材料领域，具体涉及一种磷酸硼铝树脂复合材料及其制备方法和应用。技术背景高温宽频透波材料是高速精确制导航天器的基础。是发展高超音速地空导弹、反辐射导弹和巡航导弹不可缺少的关键技术之一。随着航天器飞行马赫数不断提高，工作时间进一步延长，需要满足在高温条件下力学性能好，介电常数低的耐高温透波材料。磷酸盐因具有强度高、介电性能低、热膨胀系数小、力学性能好等优点，受到各国科技工作者的重视。但是，单一磷酸盐复合材料仍然存在力学强度低、介电常数高、或耐湿热性能差等问题。例如磷酸铝无机树脂强度高、粘结性能好，但耐湿热性能较差；磷酸硼虽然具有较好的力学性能，但是耐温性能差。国内针对磷酸盐复合材料已有研究。CN103086691A公开了一种纤维增强磷酸盐耐高温复合材料的制备方法，其中研究了碳纤维增强磷酸锆、磷酸铝耐高温复合材料的制备方法及基本性能，但材料的介电性能未被研究，也限制了该材料在透波领域的应用。CN102807353A公开了一种石英纤维增强磷酸盐基耐高温复合材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷酸硼铝树脂复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n(1)磷酸硼铝胶体制备：/n将氢氧化铝溶解于水中，加入浓磷酸，然后升温并搅拌直至得到透明的基胶体，再加入硼酸，制得磷酸硼铝基胶体；/n(2)固化剂制备：/n以硝酸铝、硝酸镁和尿素为原料，配制成含有硝酸铝、硝酸镁和尿素的混合溶液，然后将溶液的pH调节至2至4，加热以产生沉淀，再将沉淀分离并干燥，获得所述固化剂；/n(3)磷酸硼铝盐基体制备：/n向所述磷酸硼铝胶体中加入所述固化剂进行反应，得到磷酸硼铝盐基体；/n(4)制备复合材料：/n将所述磷酸硼铝盐基体涂覆纤维预制体，然后将纤维预制体叠层铺设于模具之中进行热压，从而制...

【技术特征摘要】
1.一种磷酸硼铝树脂复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)磷酸硼铝胶体制备：
将氢氧化铝溶解于水中，加入浓磷酸，然后升温并搅拌直至得到透明的基胶体，再加入硼酸，制得磷酸硼铝基胶体；
(2)固化剂制备：
以硝酸铝、硝酸镁和尿素为原料，配制成含有硝酸铝、硝酸镁和尿素的混合溶液，然后将溶液的pH调节至2至4，加热以产生沉淀，再将沉淀分离并干燥，获得所述固化剂；
(3)磷酸硼铝盐基体制备：
向所述磷酸硼铝胶体中加入所述固化剂进行反应，得到磷酸硼铝盐基体；
(4)制备复合材料：
将所述磷酸硼铝盐基体涂覆纤维预制体，然后将纤维预制体叠层铺设于模具之中进行热压，从而制得所述磷酸硼铝树脂复合材料。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述纤维预制体为纤维布；
优选的是，所述纤维布为石英纤维布；
更优选的是，所述纤维预制体在使用前经过如下预处理：将纤维预制体置于丙酮溶剂中加热至50℃浸泡2h～4h，捞出后放置真空烘箱烘干，烘干12h～24h后取出备用。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
在步骤(1)中，水的加入量为50ml，硝酸铝的加入量为0.1～0.3mol，浓磷酸的加入量为0.27～0.81mol，硼酸的加入量为0.019mol～0.056mol；和/或
在步骤(2)中，硝酸铝、硝酸镁和尿素被各自配制成水溶液，其中硝酸铝水溶液中的铝离子浓度为0.1mol·L-1，硝酸镁水溶液的镁离子浓度为0.08mol·L-1，尿素水溶液中的尿素浓度为1.8mol·L-1，并且所述混合溶液由所述硝酸铝水溶液、硝酸镁水溶液和尿素水溶液以体积比为1：2.4：2的比例混合得到；和/或
在步骤(3)中，所述磷酸硼铝胶体与所述固化剂的质量比为1：0.1～1：1。


4.根据权利要求1至3中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春园，刘妍，杜潮，孟庆杰，闻婷婷，张昊，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11