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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐高温树脂基复合材料,具体是涉及一种宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、酚醛树脂由于成本低、残碳率高、耐热性能良好等特点,以其作为基体制备的烧蚀热防护材料已有较成熟的应用。可陶瓷化酚醛树脂基复合材料是一种将无机功能填料引入树脂基体利用其制备成型方法,高温下生成耐高温陶瓷相提高耐热性能的新型耐烧蚀隔热材料,在热防护材料领域具有较大的应用潜力。
2、目前对树脂基复合材料可陶瓷化的研究主要集中于材料的制备及高温耐热性能研究。如公开号cn 109354823 b公开的一种防隔热可陶瓷化酚醛树脂基梯度复合材料的制备方法,以纤维布为增强相,酚醛树脂为基体,陶瓷组分和空心微珠含量呈梯度分布制备了梯度复合材料,可满足高热环境下应用的防隔热一体化需求。但温度高达1000℃时,防热层才转变为具有高强度的陶瓷相,其与基体剧烈热解(400-800℃)存在较大的温度差异,会影响材料表面陶瓷层的形成,最终将影响材料的高温耐热性能。同时,树脂基复合材料烧蚀后其力学性能是作为热防护材料实现结构功能一体化应用的关键。目前添加的高性能陶瓷如mosi2、tib2等,主要是针对某一特定温区提高复合材料力学性能,但难以在大范围的高温环境下有效的工作,从而不利于材料在服役环境下的形貌稳定性。
3、因此,亟需提供一种宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足,提出一种宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料及其制备方法
2、第一方面,本专利技术提供一种宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法,包括以下步骤:
3、将硼酚醛树脂粉末溶解至有机溶剂中,随后加入填料混合均匀,得到浸胶液;其中,填料为mosi2、sib6的混合物;
4、以碳纤维布为增强相,将浸胶液涂覆于碳纤维布表面,得到预浸料;
5、将预浸料干燥后通过模压固化处理,得到宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料。
6、第二方面,本专利技术提供一种宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料,该宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料通过本专利技术第一方面提供的宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法得到。
7、与现有技术相比,本专利技术的有益效果包括:
8、本专利技术在高温性能优异的mosi2改性高残碳率硼酚醛树脂体系的基础上,添加低温氧化可产生大量液相的sib6作助熔剂,中低温条件下,熔融液相在材料表面形成氧屏障,减缓树脂基体热解及碳材料氧化;而1200℃以上,填料间、填料与热解产物反应生成耐高温的复相陶瓷提高抗氧化性;且液相粘结下基体与纤维间具有良好的界面结合,纤维的脱粘与拔出可延缓材料脆性断裂;与现有填料改性的酚醛树脂基复合材料相比,本专利技术所制备的复合材料在800-1600℃的宽温域内力学强度均有所提高。
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1.一种宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为醇溶剂。
3.根据权利要求1所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法,其特征在于,所述硼酚醛树脂粉末与有机溶剂的质量比为1:(0.5-1.5)。
4.根据权利要求1所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法,其特征在于,所述硼酚醛树脂粉末与填料的质量比为(1.5-3):1。
5.根据权利要求1所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法,其特征在于,所述硼酚醛树脂粉末与填料的质量比为2:1。
6.根据权利要求1所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法,其特征在于,所述MoSi2与SiB6的质量比为(1-9):1。
7.根据权利要求1所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法,其特征在于,所述MoSi2与SiB6的质量比为7:3。
8.根据权利要求1所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方
9.根据权利要求1所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法,其特征在于,所述模压固化处理的过程包括:将预浸料干燥后叠层放入模具内,先升温至90-110℃预压0.4-0.6h;随后升温至110-130℃,压力设置8-12MPa,保温0.8-1.2h;然后升温至170-190℃,压力为8-12MPa,保温1-3h;再升温至190-220℃,压力为8-12MPa保温0.8-1.2h;最后关闭加热,保压1-3h成型,待自然冷却卸模。
10.一种宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料,其特征在于,所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料通过权利要求1-9中任一项所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法得到。
...【技术特征摘要】
1.一种宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为醇溶剂。
3.根据权利要求1所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法,其特征在于,所述硼酚醛树脂粉末与有机溶剂的质量比为1:(0.5-1.5)。
4.根据权利要求1所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法,其特征在于,所述硼酚醛树脂粉末与填料的质量比为(1.5-3):1。
5.根据权利要求1所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法,其特征在于,所述硼酚醛树脂粉末与填料的质量比为2:1。
6.根据权利要求1所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材料的制备方法,其特征在于,所述mosi2与sib6的质量比为(1-9):1。
7.根据权利要求1所述宽温域力学增强的酚醛树脂基复合材...
【专利技术属性】
技术研发人员:沈强,杨锁辉,张建,张诗荃,李俊国,张联盟,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:发明
国别省市:
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