高压浸渍工艺制备致密化石英复合陶瓷材料的方法技术

本发明专利技术涉及陶瓷基复合材料制造技术领域，公开了一种高压浸渍工艺制备致密化石英复合陶瓷材料的方法，包括如下步骤：高压浸渍工装设计，石英复合陶瓷材料封装复合，高压浸渍工艺复合：把装好石英复合陶瓷材料的封装袋，放入到高压浸渍工装中，通过控制高压浸渍工装中的压力，探索石英复合陶瓷材料的增重率及致密度，制得致密化石英复合陶瓷材料。本发明专利技术高压浸渍工艺制备致密化石英复合陶瓷材料的方法，通过提供高压环境，使硅溶胶不断向产品内部渗透，加速硅溶胶流动的同时，打开封闭的孔，使其充分填充，提高产品的致密度，同时缩短浸渍复合周期。合周期。合周期。

【技术实现步骤摘要】
高压浸渍工艺制备致密化石英复合陶瓷材料的方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷基复合材料制造
，具体涉及一种高压浸渍工艺制备致密化石英复合陶瓷材料的方法。

技术介绍

[0002]石英纤维增强陶瓷基复合材料是常见的透波材料，在工艺制备过程中主要采用溶胶
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凝胶法(Sol
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gel)法，而Sol
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gel法制备的透波复合材料主要通过浸渍复合
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烧结循环完成，在浸渍复合过程中，硅溶胶因吸附作用向织物纤维内部不断渗透，同时在干燥过程中，由于硅溶胶43％固含量，水分较多，挥发时水份的逸出导致了很多孔洞，而且纤维交叉处的孔隙在浸渍复合过程中也不能完全填满，也导致很多孔隙，虽然在后续的循环浸渍
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烧结过程中会不断填充，但空隙入口会不断缩小，导致闭控越来越多，最终形成永久性孔隙。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是针对上述技术的不足，提供一种高压浸渍工艺制备致密化石英复合陶瓷材料的方法，通过提供高压环境，使硅溶胶不断向产品内部渗透，加速硅溶胶流动的同时，打开封闭的孔，使其充分填充，提高产品的致密度，同时缩短浸渍复合周期。
[0004]为实现上述目的，本专利技术所设计的高压浸渍工艺制备致密化石英复合陶瓷材料的方法，包括如下步骤：
[0005]A)高压浸渍工装设计：根据实际产品外观尺寸设计高压浸渍工装；
[0006]B)石英复合陶瓷材料封装复合：根据石英复合陶瓷材料大小选择合适的封装袋，将石英复合陶瓷材料装入封装袋后注入硅溶胶，密封完全后打开真空泵，连接真空管，抽取封装袋内多余气体，防止高压时封装袋被撑破；
[0007]C)高压浸渍工艺复合：把装好石英复合陶瓷材料的封装袋，放入到高压浸渍工装中，通过控制高压浸渍工装中的压力，探索石英复合陶瓷材料的增重率及致密度，制得致密化石英复合陶瓷材料。
[0008]优选地，所述步骤A)中，所述高压浸渍工装包括高压浸渍桶，所述高压浸渍桶的顶部盖有密封的堵盖，所述堵盖上设有进水口，所述进水口通过水管连有截止阀，所述截止阀通过控制仪器控制。
[0009]优选地，所述截止阀远离所述高压浸渍桶，位于安全地带，通过往高压浸渍桶中注水，实时监控，从而控制压力强度。
[0010]优选地，所述步骤B)中，打开真空泵使所述封装袋的真空度达到
‑
0.095MPa。
[0011]优选地，所述步骤C)中，将所述封装袋放入到所述高压浸渍桶中，拧紧所述堵盖，通过所述控制仪器控制水的注入，控制所述高压浸渍桶中的压力，向石英复合陶瓷材料传递，进而使硅溶胶向产品内部渗透，达到一个增密的效果。
[0012]优选地，通过控制所述高压浸渍桶中的压力及持续时间，探索不同条件下石英复合陶瓷材料的增重率及致密度。
[0013]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0014]1、通过提供高压环境，使硅溶胶不断向产品内部渗透，加速硅溶胶流动的同时，打开封闭的孔，使其充分填充，提高产品的致密度，同时缩短浸渍复合周期；
[0015]2、通过设计专用高压浸渍桶，防止爆破，更为安全；
[0016]3、通过设计专用截止阀，可采用机器注水加压，避免手动加压带来的安全隐患；
[0017]4、通过设计专用石英复合陶瓷材料封装袋，保证产品完全浸渍在硅溶胶中的同时，充分渗透，不漏胶，不破裂；
[0018]5、采用多种高压条件，充分印证高压条件下产品的增重率及致密度；
[0019]6、解决了石英复合陶瓷材料复合周期长，需要重复浸渍复合
‑
烧结过程；
[0020]7、解决了硅溶胶渗透速度缓慢，无法填充孔隙的问题；
[0021]8、解决了石英复合陶瓷材料内部密度分布不均匀，产品重量偏轻，性能较差问题。
附图说明
[0022]图1为本专利技术中高压浸渍工装的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术中高压浸渍工装使用时的结构示意图。
[0024]图中各部件标号如下：
[0025]石英复合陶瓷材料1、封装袋2、高压浸渍桶3、堵盖4、进水口5、截止阀6、控制仪器7。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0027]一种高压浸渍工艺制备致密化石英复合陶瓷材料的方法，包括如下步骤：
[0028]A)高压浸渍工装设计：根据实际产品外观尺寸设计高压浸渍工装；
[0029]B)石英复合陶瓷材料封装复合：根据石英复合陶瓷材料1大小选择合适的封装袋2，将石英复合陶瓷材料1装入封装袋2后注入硅溶胶，密封完全后打开真空泵，连接真空管，抽取封装袋2内多余气体；
[0030]C)高压浸渍工艺复合：把装好石英复合陶瓷材料1的封装袋2，放入到高压浸渍工装中，通过控制高压浸渍工装中的压力，探索石英复合陶瓷材料1的增重率及致密度，制得致密化石英复合陶瓷材料。
[0031]其中，如图1所示，步骤A)中，高压浸渍工装包括高压浸渍桶3，高压浸渍桶3的顶部盖有密封的堵盖4，堵盖4上设有进水口5，进水口5通过水管连有截止阀6，截止阀6通过控制仪器7控制。
[0032]另外，本实施例中，截止阀6远离高压浸渍桶3，位于安全地带，保证安全。
[0033]本实施例的步骤B)中，打开真空泵使封装袋2的真空度达到
‑
0.095MPa。
[0034]本实施例的步骤C)中，如图2所示，将封装袋放入到高压浸渍桶3中，拧紧堵盖4，通过控制仪器7控制水的注入，控制高压浸渍桶3中的压力，向石英复合陶瓷材料1传递，进而使硅溶胶向产品内部渗透，达到一个增密的效果。
[0035]通过控制高压浸渍桶3中的压力及持续时间，探索不同条件下石英复合陶瓷材料1的增重率及致密度。本实施例提供以下四种组合：1MPa，10h；3MPa，10h；6MPa，10h；9MPa，
10h，能够得到不同增重率及致密度石英复合陶瓷材料1。
[0036]本专利技术高压浸渍工艺制备致密化石英复合陶瓷材料的方法，通过提供高压环境，使硅溶胶不断向产品内部渗透，加速硅溶胶流动的同时，打开封闭的孔，使其充分填充，提高产品的致密度，同时缩短浸渍复合周期；通过设计专用高压浸渍桶3，防止爆破，更为安全；通过设计专用截止阀6，可采用机器注水加压，避免手动加压带来的安全隐患；通过设计专用石英复合陶瓷材料封装袋2，保证产品完全浸渍在硅溶胶中的同时，充分渗透，不漏胶，不破裂；采用多种高压条件，充分印证高压条件下产品的增重率及致密度；解决了石英复合陶瓷材料复合周期长，需要重复浸渍复合
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烧结过程；解决了硅溶胶渗透速度缓慢，无法填充孔隙的问题；解决了石英复合陶瓷材料内部密度分布不均匀，产品重量偏轻，性能较差问题。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压浸渍工艺制备致密化石英复合陶瓷材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：A)高压浸渍工装设计：根据实际产品外观尺寸设计高压浸渍工装；B)石英复合陶瓷材料封装复合：根据石英复合陶瓷材料(1)大小选择合适的封装袋(2)，将石英复合陶瓷材料(1)装入封装袋(2)后注入硅溶胶，密封完全后打开真空泵，连接真空管，抽取封装袋(2)内多余气体；C)高压浸渍工艺复合：把装好石英复合陶瓷材料(1)的封装袋(2)，放入到高压浸渍工装中，通过控制高压浸渍工装中的压力，探索石英复合陶瓷材料(1)的增重率及致密度，制得致密化石英复合陶瓷材料。2.如权利要求1所述高压浸渍工艺制备致密化石英复合陶瓷材料的方法，其特征在于：所述步骤A)中，所述高压浸渍工装包括高压浸渍桶(3)，所述高压浸渍桶(3)的顶部盖有密封的堵盖(4)，所述堵盖(4)上设有进水口(5)，所述进水口(5)通过水管连有截止阀(6)，所述截止阀(6)通过控制仪器(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾余前，陈海昆，吴广力，任海成，姚桂平，
申请(专利权)人：湖北三江航天江北机械工程有限公司，
类型：发明
国别省市：