一种含界面强化结构的氧化铝纤维增强氧化铝泡沫陶瓷复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含界面强化结构的氧化铝纤维增强氧化铝泡沫陶瓷复合材料的制备方法，本发明专利技术首先制得氧化铝初生纤，氧化铝初生纤本质为一类聚合的氢氧化铝胶体纤维，表面具有丰富的羟基基团，在泡沫陶瓷复合材料生坯中温处理和高温烧成过程中，羟基基团作为表面反应活性位点，通过泡沫陶瓷生坯与表面羟基的化学交联反应，与泡沫陶瓷生坯发生反应生成界面强化结构；解决了现有物理结合容易造成界面结合不充分，不能有效传递载荷，容易产生微裂纹的技术难题，本发明专利技术的的泡沫陶瓷复合材料具有高强度的特点，可实现超高温环境的隔热‑结构一体化功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含界面强化结构的氧化铝纤维增强氧化铝泡沫陶瓷复合材料的制备方法，属于复合隔热材料。

技术介绍

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技术介绍
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1、在超高温领域，耐温隔热节能材料一直是影响甚至制约该领域发展的重要因素。目前在超高温下应用的保温层大多是由陶瓷粉料或颗粒压制成的大密度刚性制品，但由于其密度较大，热容较大，隔热性能受到一定的限制。泡沫陶瓷材料是一种以陶瓷为三维交联骨架，内部填充大量空隙的多孔材料。根据孔结构的连通状态，泡沫陶瓷可以分为开孔泡沫陶瓷和闭孔泡沫陶瓷。闭孔结构对热对流传热的阻隔能力更强，通常闭孔泡沫陶瓷具有更低的导热系数和节能效果。如，中国专利文献cn202110537350.1公开了以石英砂为原料，碳酸钙为发泡剂，硼砂为助熔剂，氧化锌、钠长石、锂长石、锂辉石为调节剂，制备一种表面致密的超轻全闭孔泡沫陶瓷的方法，其孔隙率达到80％以上，隔热性能优异。

2、根据多孔材料的物理理论模型，gibson-ashby模型，多孔材料的模量(e)-密度(ρ)遵循幂定律(e＝cρ2)，即孔隙率越大，密度越小，强度越差。利用长径比较大的纤维对泡沫本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含界面强化结构的氧化铝纤维增强氧化铝泡沫陶瓷复合材料的制备方法，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述拟薄水铝石胶溶指数大于等于96％，所述铝灰与拟薄水铝石的摩尔比为1:(0.2～0.5)，所述铝灰与拟薄水铝石中总氧化铝含量在水中浓度为12wt％～18wt％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，加入的无机酸催化剂为磷酸、硝酸、盐酸、硫酸中的一种或两种以上组合，优选的，所述的无机酸催化剂为硝酸和盐酸的混合物，硝酸与盐酸的质量比为(4-5):1；无机酸催化剂：铝灰与拟薄水铝石中总氧化铝摩尔比为1:...

【技术特征摘要】

1.一种含界面强化结构的氧化铝纤维增强氧化铝泡沫陶瓷复合材料的制备方法，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述拟薄水铝石胶溶指数大于等于96％，所述铝灰与拟薄水铝石的摩尔比为1:(0.2～0.5)，所述铝灰与拟薄水铝石中总氧化铝含量在水中浓度为12wt％～18wt％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，加入的无机酸催化剂为磷酸、硝酸、盐酸、硫酸中的一种或两种以上组合，优选的，所述的无机酸催化剂为硝酸和盐酸的混合物，硝酸与盐酸的质量比为(4-5):1；无机酸催化剂：铝灰与拟薄水铝石中总氧化铝摩尔比为1:(1.5～1.8)。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，加热温度为60-80℃，反应时间为6-8小时。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述辅料为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚硅氧烷的混合物；聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚硅氧烷的质量比为(0.1～1):(4～10):(50～80)，辅料加入量为铝灰与拟薄水铝石中总氧化铝含量的5wt％～15wt％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，浓缩为将反应溶液浓缩至铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘本学，朱陆益，许东，王新强，张光辉，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：