连续碳纤维增强磷酸基地质聚合物复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种连续碳纤维增强磷酸基地质聚合物复合材料及其制备方法，制备方法包括：碳纤维的真空热处理；铝

【技术实现步骤摘要】
连续碳纤维增强磷酸基地质聚合物复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于环保耐高温的纤维增强无机聚合物复合材料
，尤其涉及一种力学性能优良、耐高温耐低温性能突出的连续碳纤维增强磷酸基地质聚合物复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]磷酸基地质聚合物是通过采用一定浓度的磷酸来激发具有一定活性的铝硅酸盐共聚所形成的具有三维网络结构的P
‑
Al
‑
Si
‑
O无机聚合物。由于其具有优异的化学与高温稳定性，较低的密度、热导率与热膨胀系数，良好的密封性和抗氧化性能以及可调控的介电特性和摩擦特性，再加上原料来源广泛和制备能耗成本较低等优势，其有望在土木建筑的高温阻燃、航空航天的隔热防护、电子元器件的绝缘封装、重载汽车的刹车制动、坦克装甲的防弹抗冲击等领域被广泛应用。
[0003]然而，磷酸基地质聚合物较差的弯曲强度与韧性极大地限制了其应用范围，因此有必要对其进行补强增韧。目前，国外关于磷酸基地质聚合物的研究工作开展较早，国内也已有少量高校及研究所率先开展了关于地质聚合物的补强增韧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续碳纤维增强磷酸基地质聚合物复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)连续碳纤维的前处理：将二维连续碳纤维布裁切成小块，然后将裁切好的连续碳纤维布进行真空热处理，以移除连续碳纤维表面的有机胶后待用，然后冷却至室温；(2)铝
‑
硅源的活化前处理：将粒径为微米级的高岭土粉末进行煅烧，以移除其中结合水后形成具有酸激发活性的偏高岭土粉体；(3)磷酸基地质聚合物浆料的制备：将步骤(2)得到的偏高岭土粉末与磷酸溶液混匀，得到磷酸基地质聚合物浆料；(4)连续碳纤维增强磷酸基地质聚合物复合材料的成型：通过丝网印刷的方式将步骤(3)制得的磷酸基地质聚合物浆料均匀印刷在步骤(1)前处理后的连续碳纤维上，通过重复印刷的方式控制连续碳纤维表面的泥浆厚度，从而控制连续碳纤维与磷酸基地质聚合物基体的体积分数，最后将表面均匀涂覆有磷酸地质聚合物泥浆的连续碳纤维逐层叠放至预处理好的模具上，将两侧模具加压合拢，形成致密的连续碳纤维增强磷酸基地质聚合物粗坯；(5)固化与脱模养护：将步骤(4)形成的致密粗坯进行初步固化，然后脱模，将脱模后的连续碳纤维增强磷酸基地质聚合物预制体升温，进一步固化，以进一步完成基体的聚合反应；(6)表面处理：将步骤(5)固化与脱模养护后的复合材料放入硅树脂溶液中浸渍，浸渍结束后取出、晾干，进行交联反应，得到连续碳纤维增强磷酸基地质聚合物复合材料。2.根据权利要求1所述的连续碳纤维增强磷酸基地质聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述真空热处理的温度为1400℃～1800℃，所述真空热处理的时长为0.5h～1h，所述真空热处理的升温速率为1℃/min～5℃/min，所述真空热处理的降温速率为1℃/min～3℃/min。3.根据权利要求1所述的连续碳纤维增强磷酸基地质聚合物复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述高岭土的粒径≤5μm，所述煅烧温度为650℃～750℃，时长为4h～6h，升温速率为5℃/min～15℃/min，降温速率为1℃/min～5℃/min。4.根据权利要求1所述的连续碳纤维增强磷酸基地质聚合物复合材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺敏，仰宗宝，杨庆光，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：