本发明专利技术公开的一种制备苎麻形态SiC陶瓷/Al基复合材料的方法，首先，对苎麻纤维进行前处理；接着，对前处理后的苎麻纤维进行真空-压力浸渍SiO2溶胶，得到苎麻/SiO2前躯体；然后，对苎麻/SiO2前躯体进行绝氧-有氧复合煅烧，得到苎麻形态多孔SiC陶瓷预制体；最后，对苎麻形态多孔SiC陶瓷预制体进行真空压力浸渗，得到苎麻形态SiC陶瓷/Al基复合材料。本发明专利技术方法制备得到的苎麻形态SiC陶瓷/Al基复合材料具有质轻，消振、吸音和减摩耐磨性好的特点，并可以降低热膨胀系数和密度，具有更广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料制备
，涉及一种生态陶瓷/金属基复合材料的制备方法，具体涉及。
技术介绍
目前，公知的生态陶瓷/金属基复合材料的技术有1.文章《网络互穿结构复合材料的研究进展》(功能材料[J]，2002，33 (1):22 25);2.文章《遗态材料的研究理念和研究进展》(材料导报[J]，2006，10 5 7);3.文章《高阻尼木质陶瓷/MB15复合材料的制备及性能分析》(复合材料学报[J]，2003，20 (1)8 11);4.文章《具有网络互穿结构的木质陶瓷复合材料》(材料研究学报[J]，2002，16 :259 沈2);5.专利名称《生态陶瓷/金属复合材料的制备方法》，申请号:02137503. 8，公开号:CN1403620,公开日:2003. 03. 19 ；6.专利名称《麻纤维遗态结构C/Sn或C/A1复合材料的制备方法》，申请号200810231642. 7， 公开号:CN101381855，公开日:2009.3. 11 ；7.专利名称《麻纤维织物结构遗态C/金属复合材料的制备方法》，申请号:201010301408. 4，公开号:CN101838782,公开日:2010. 9. 22。以上公开的技术主要是涉及木材、竹子、麻纤维和烟杆等天然植物遗态结构制备生物形态C陶瓷/金属复合材料，这类材料中的C陶瓷组分具有润滑和减震作用，但没有强化作用，从而使生物形态C陶瓷/金属复合材料的耐磨性较差，难以工业应用。另外，以上没有涉及利用苎麻纤维遗态结构制备苎麻形态SiC陶瓷/Al基复合材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，解决了现有生物形态C陶瓷/金属复合材料的力学强度和耐磨性较差的问题。本专利技术所采用的技术方案是，， 具体按照以下步骤实施步骤1 对苎麻纤维进行前处理；步骤2 对步骤1得到的前处理后的苎麻纤维进行真空-压力浸渍SiA溶胶，得到苎麻 /SiO2前躯体；步骤3 对步骤2得到的苎麻/S^2前躯体进行绝氧-有氧复合煅烧，得到苎麻形态多孔SiC陶瓷预制体；步骤4 对步骤3得到的苎麻形态多孔SiC陶瓷预制体进行真空压力浸渗，得到本专利技术苎麻形态SiC陶瓷/Al基复合材料。本专利技术的特点还在于，其中步骤1中的前处理，具体按照以下步骤实施包括水洗、打纤、脱胶及碱处理，脱胶采用完全脱胶或不完全脱胶，碱处理是将苎麻纤维在质量浓度为5% 25%的NaOH水溶液中浸泡IOh 30h，再用水洗涤至中性，60 105°C干燥2 4h。其中步骤2中的真空-压力浸渍，具体按照以下步骤实施首先，按照摩尔比为1 1 4称取正硅酸乙酯、乙醇和H2O,混合得到混合溶液，将步骤1得到的前处理后的苎麻纤维浸入该混合溶液中，调节PH值为4 5，放置于室温下Mh，再在60°C水浴环境下调节PH值为8 9，浸渍，待S^2溶胶团聚转变成凝胶，在60°C下干燥Mh，然后敲打前驱体抖落掉粘附在苎麻纤维表面的S^2凝胶，取出干燥，反复操作，使S^2与苎麻纤维的重量比达到3 6 7，得到苎麻/SiO2前驱体。其中步骤3中的绝氧-有氧复合煅烧，具体按照以下步骤实施将步骤2得到的苎麻/SiA前驱体放入真空炉或氮气保护管式炉中，在温度为1400 1500°C条件下，保温反应1 2小时得到SiC/C复合材料，再将SiC/C复合材料在600 800°C有氧煅烧1 池得到苎麻形态多孔SiC陶瓷预制体。其中步骤4中的真空压力浸渗，具体按照以下步骤实施设置温度为750 SOO0C，压力为4 5MPa，将铝合金渗入步骤3得到的苎麻形态多孔SiC陶瓷预制体，铝合金与多孔SiC陶瓷预制体的体积比为5 :4。本专利技术的有益效果是，1、通过苎麻纤维前处理实现化学成分和微观结构调控，苎麻纤维经前处理后分别是苎麻纤维的原麻、碱处理麻和精干麻。2、利用浸渍工艺优化方案改善溶胶-苎麻浸渍均勻性，提高溶胶浸渍率。3、经绝氧-有氧复合煅烧工艺得到一种苎麻形态多孔SiC陶瓷预制体。4、经真空压力浸渗铝合金得到苎麻形态SiC陶瓷/Al基复合材料。本专利技术基于苎麻纤维遗态结构，提供一种具有苎麻纤维遗态结构的SiC陶瓷/Al 基复合材料的制备方法。本专利技术方法制备得到的苎麻形态SiC陶瓷/Al基复合材料具有质轻，消振、吸音和减摩耐磨性好的特点，并可以降低热膨胀系数和密度，具有更广阔的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术制备苎麻形态SiC陶瓷/Al基复合材料的方法，具体按照以下步骤实施 步骤1 对苎麻纤维进行前处理，包括水洗、打纤、脱胶及碱处理，苎麻纤维包括苎麻纤维的原麻、碱处理麻和精干麻。脱胶采用完全脱胶或不完全脱胶，均采用现有常规纺织用麻脱胶工艺。碱处理是将天然苎麻纤维在浓度为5wt% 25wt%的NaOH水溶液中浸泡IOh 30h，再用水洗涤至中性(pH = 7)，60 105°C干燥2 4h。步骤2 对步骤1得到的前处理后的苎麻纤维进行真空-压力浸渍SiA溶胶，得到苎麻/ SiO2前躯体。首先，按照摩尔比为1 :1 :4称取正硅酸乙酯(TE0S)、乙醇(C2H5OH)和 H2O,混合得到混合溶液，将步骤1得到的前处理后的苎麻纤维浸入该混合溶液中，调节PH 值为4 5，放置于室温下Mh，再在60°C水浴环境下调节PH值为8 9，并采用多种浸渍方式多次浸渍，待S^2溶胶团聚转变成凝胶，在60°C下干燥Mh，然后敲打前驱体抖落掉粘附在苎麻纤维表面的SiO2凝胶，取出干燥。经反复操作，使S^2与苎麻纤维的重量比达到 3 6 7，得到苎麻/SiO2前驱体。步骤3 对步骤2得到的苎麻/ SiO2前躯体进行绝氧-有氧复合煅烧得到苎麻形态SiC陶瓷预制体。将步骤2得到的苎麻/S^2前驱体放入真空或氮气保护管式炉，1400 1500°C保温反应1 2小时烧结制备具有苎麻纤维遗态结构的SiC/C复合材料。再将SiC/ C复合材料在600 800°C有氧煅烧1 池得到苎麻形态多孔SiC陶瓷预制体。步骤4 对步骤3得到的苎麻形态多孔SiC陶瓷预制体进行真空压力浸渗制备苎麻形态SiC陶瓷/Al基复合材料。在真空压力浸渗装置中，750 800°C，4 5ΜΙ^压力下将铝合金渗入苎麻形态多孔SiC陶瓷预制体，铝合金与多孔SiC陶瓷预制体的体积比为5 4，得到本专利技术苎麻形态SiC陶瓷/Al基复合材料。实施例1苎麻原麻剪切至5 IOmm长，后浸入事先利用正硅酸乙酯(TE0S)、乙醇(C2H5OH)* H2O 按摩尔比约为1 :1 :4配比的溶液中，并调节PH值为4 5，放置于室温下Mh，再在60°C水浴环境下调节PH值为8 9并辅以超声振动浸渍2h，待SW2溶胶团聚转变成凝胶，在60°C 下干燥24h后得到苎麻/S^2前驱体，然后敲打前驱体抖落掉粘附在苎麻纤维表面的S^2 凝胶，取出干燥。反复操作，使S^2与苎麻原麻达到重量比为3 7 ；将浸渍干燥后的苎麻原麻/S^2前驱体放入真空或氮气保护管式炉，1400°C保温反应池烧结制备具有苎麻纤维遗态结构的SiC/C复合材料；将SiC/C复合材料600°C有氧煅烧得到苎麻形态多孔SiC ；在真空压力浸渗装置中，750°C，5MI^压力下将铝合金渗入苎麻形态多孔SiC，铝合金与多孔 SiC陶瓷预制体的体积比为5 :4，本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种制备苎麻形态ＳｉＣ陶瓷／Ａｌ基复合材料的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤１：对苎麻纤维进行前处理；步骤２：对步骤１得到的前处理后的苎麻纤维进行真空－压力浸渍ＳｉＯ２溶胶，得到苎麻／ＳｉＯ２前躯体；步骤３：对步骤２得到的苎麻／ＳｉＯ２前躯体进行绝氧－有氧复合煅烧，得到苎麻形态多孔ＳｉＣ陶瓷预制体；步骤４：对步骤３得到的苎麻形态多孔ＳｉＣ陶瓷预制体进行真空压力浸渗，得到本专利技术苎麻形态ＳｉＣ陶瓷／Ａｌ基复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种制备苎麻形态SiC陶瓷/Al基复合材料的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施步骤1 对苎麻纤维进行前处理；步骤2 对步骤1得到的前处理后的苎麻纤维进行真空-压力浸渍SiA溶胶，得到苎麻 /SiO2前躯体；步骤3 对步骤2得到的苎麻/S^2前躯体进行绝氧-有氧复合煅烧，得到苎麻形态多孔SiC陶瓷预制体；步骤4 对步骤3得到的苎麻形态多孔SiC陶瓷预制体进行真空压力浸渗，得到本发明苎麻形态SiC陶瓷/Al基复合材料。2.根据权利要求1所述的制备苎麻形态SiC陶瓷/Al基复合材料的方法，其特征在于，所述的步骤1中的前处理，具体按照以下步骤实施包括水洗、打纤、脱胶及碱处理，脱胶采用完全脱胶或不完全脱胶，碱处理是将苎麻纤维在质量浓度为5% 25%的NaOH水溶液中浸泡IOh 30h，再用水洗涤至中性，60 105°C干燥2 4h。3.根据权利要求1所述的制备苎麻形态SiC陶瓷/Al基复合材料的方法，其特征在于，所述的步骤2中的真空-压力浸渍，具体按照以下步骤实施首先，按照摩尔比为1:1: 4称取正硅酸乙酯、乙醇和H2O,混合得到混合溶液，将步骤1得到的前处...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺辛亥，刘江南，王俊勃，杨敏鸽，胡新煜，付翀，徐洁，苏晓磊，齐乐华，姜凤阳，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：87
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。