β型碳化硅晶须的增强方法技术

技术编号:971574 阅读:305 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种β型碳化硅晶须的增强方法及在激光快速成型中的应用,它是对β型碳化硅晶须进行增强、增韧改性处理,通过对β型碳化硅晶须进行超声波清洗、真空干燥、在β型碳化硅晶须内滴入偶联剂KH-560+丙酮混合溶液,使溶液混合后成粘稠状浆液,再进行真空干燥、振荡碎裂,成超强、超韧β型碳化硅晶须粉末,超强、超韧β型碳化硅晶须其拉伸强度值可达24.6GMPa\弹性模量值高达580.0GMPa,超强、超韧β型碳化硅晶须与光敏树脂混合,合成超强、超韧光敏性树脂基复合材料,再用激光快速成型技术制备超强光敏性树脂基复合材料零件,此零件具备超强、超韧特性,其拉伸强度可提高17.1%,弹性模量可提高25.5%,整体增强率可提高82.5%,可在多种工业领域使用,例如航空航天工业中对超强、超轻、超韧材料的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种β型碳化硅晶须的增强方法及在激光快速成型中的应用,属光敏性树脂基复合材料提高性能和扩展应用的

技术介绍
晶须增强树脂基复合材料具有高机械强度、耐磨性、耐高温、低膨胀等性能,晶须不仅起着骨架作用,而且可以显著的提高材料的韧性和物理性能,成为一种特殊功能的复合材料。晶须是一维丝状单晶体,直径在1~10μm,由于晶须的尺寸极小,内部结构按原子序列组合,故极少有内部组织或表面缺陷,晶须的强度比块体材料、高强度纤维(一维高晶体)均高出一个数量级,接近晶体的理论强度,晶须有粉状和丝状,丝状又分长纤维和短纤维、粗纤维和细纤维,晶须在金属基、树脂基的复合材料中,主要起增强、增韧作用,在某些功能复合材料中,晶须还可给予材料特殊的物理性能。在晶须的研究领域,有碳化硅晶须、钛酸钾晶须、氧化锌晶须等,碳化硅晶须在无机化合物复合材料中常被首选,碳化硅晶须在已合成的晶须中具有硬度最高、模量最大、抗拉强度最大、耐热强度最高等特点,碳化硅晶须有α型和β型,即α-SiC、β-SiC,β-SiC的各类性能均高于α-SiC,故β-SiC具有广阔的应用前景,例如航天航空、汽车制造业、电子仪器、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种β型碳化硅晶须的增强方法及在激光快速成型中的应用,其特征在于:所使用的化学物质材料为β型碳化硅晶须、氟化胺、去离子水、偶联剂KH-560、光敏树脂、丙酮,其材料组合如下:以克、毫升、分钟为计量单位β型碳化硅晶须:β-SiC12.7322g±0.0001g氟化胺:NH↓[4]F10g±0.1g光敏树脂:C↓[27+18n]H↓[32+20n]O↓[8+3n]32.6g±0.1g偶联剂KH-560:γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷:NH↓[2]C↓[3]H↓[6]Si(OC↓[2]H↓[5])↓[3]:0.12732g±0.0001g丙酮:CH↓[3]CH↓[2]OH200ml±1ml...

【技术特征摘要】
1.一种β型碳化硅晶须的增强方法及在激光快速成型中的应用,其特征在于:所使用的化学物质材料为β型碳化硅晶须、氟化胺、去离子水、偶联剂KH-560、光敏树脂、丙酮,其材料组合如下:以克、毫升、分钟为计量单位型碳化硅晶须:β-SiC           12.7322g±0.0001g氟化胺:NH4F                   10g±0.1g光敏树脂:C27+18nH32+20nO8+3n  32.6g±0.1g偶联剂KH-560:γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷:NH2C3H6Si(OC2H5)3:0.12732g±0.0001g丙酮:CH3CH2OH                 200ml±1ml去离子水:H2O                  400ml±1mlβ型碳化硅晶须增强处理方法如下:(1).精选化学物质材料对所用的化学物质材料要进行精选,并进行纯度、精度控制:β型碳化硅晶须:    99.9%氟化胺:            99.9%光敏树脂:          99.9%偶联剂KH-560:      99.9%丙酮:              99.9%去离子水:          99.6%(2).配制氟化胺溶液在烧杯中,加入氟化胺10g±0.1g、去离子水90ml±1ml,成为氟化胺水溶液,浓度为10%;(3).超声振荡清洗碳化硅晶须①将β型碳化硅晶须12.7322g±0.0001g置于烧杯中;②在烧杯中加入浓度为10%的氟化胺水溶液20ml;③将盛有β型碳化硅晶须的氟化胺水溶液的烧杯置于超声波振荡器内,超声振荡清洗,时间为10min±1min;(4).真空干燥处理β型碳化硅晶须将超声振荡清洗的β型碳化硅晶须置于真空干燥箱中干燥,温度为120°±1℃,时间为1440min±10min,干燥后β型碳化硅晶须成细粉状;(5).β型碳化硅晶须表面处理:偶联剂KH-560增强处理①.配制偶联剂溶液称取偶联剂KH-560 0.12732g、丙酮50ml,置于烧杯中,混合、搅拌、溶解60min±1min,制成偶联剂丙酮溶液;②.晶须偶联将干燥后的β型碳化硅晶须粉末置于烧杯内底部,然后将烧杯置于振荡皿上,在烧杯上部放置滴液漏斗,将偶联剂丙酮溶液置于滴液漏斗内,缓慢滴加至烧杯中,边滴加、边振荡、边溶解,滴加速度为10滴/min,滴加时间10min±1min,混合、溶解后成β型碳化硅晶须+偶联剂丙酮溶液的粘稠状浆液;β型碳化硅晶须∶偶联剂=100∶1;在β型碳化硅晶须增强过程中将进行化学反应,化学反应式如下:式...

【专利技术属性】
技术研发人员:王永祯许并社王爱玲王文先
申请(专利权)人:太原理工大学
类型:发明
国别省市:14[中国|山西]

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