專利名稱：連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷制品及其制備方法領(lǐng)域，特別是涉及一種連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
連續(xù)玄武巖纖維是以天然的火山噴出巖作為原料，將其破碎后加入熔窯中，在1450°C 150(TC熔融后，通過鉬銠合金拉絲漏板制成的連續(xù)纖維。CBF是繼碳纖維、芳綸纖維、高分子量聚乙烯纖維之后的第四大高技術(shù)纖維，是一種新型的高技術(shù)無機(jī)纖維結(jié)構(gòu)和功能材料，具有很多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如力學(xué)性能佳，耐高溫性能好，可在-269 70(TC范圍內(nèi)連續(xù)工作，耐酸耐堿，抗紫外線性能強(qiáng)，吸濕性低，有更好的耐環(huán)境性能，絕緣性能好，高溫過濾性佳、抗輻射、良好的透波性能等。以玄武巖纖維為增強(qiáng)體可制成各種性能優(yōu)異的復(fù)合材料，是21世紀(jì)的高性能綠色新材料。玄武巖纖維增強(qiáng)復(fù)合材料以其出色的耐溫性，抗拉強(qiáng)度，與硅酸鹽的天然相容性，化學(xué)穩(wěn)定性，熱振穩(wěn)定性，介電性等逐漸受到重視。目前工業(yè)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域?qū)?fù)合材料的應(yīng)用還以碳纖維增強(qiáng)纖維為主，但隨著近年來復(fù)合材料領(lǐng)域需求的增大，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的價格持續(xù)走高，價格低廉、但綜合力學(xué)性能優(yōu)越的玄武巖纖維復(fù)合材料逐漸體現(xiàn)出越來越多的優(yōu)勢。目前，陶瓷材料普遍存在韌性低、脆性大、易開裂的缺點(diǎn)，大大限制了它的應(yīng)用范圍，而且目前還未出現(xiàn)將玄武巖纖維與陶瓷結(jié)合的復(fù)合材料出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料及其制備方法，能夠克服陶瓷材料普遍存在的韌性低、脆性大、易開裂的缺點(diǎn)，有阻裂抗裂可增韌增強(qiáng)的作用，擴(kuò)大了陶瓷的使用范圍。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是提供一種連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料，包括重量配比為l:(Tl的陶瓷和連續(xù)玄武巖纖維材料。在本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，所述連續(xù)玄武巖纖維為短切的玄武巖纖維。在本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，所述陶瓷成分包括二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化鉀、氧化鈉和灼堿。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是提供一種連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料的制備方法，包括以下的步驟
(1)將經(jīng)過煅燒和細(xì)化處理后的陶瓷粉按各含量比混合，將所得陶瓷混合物加到玄武巖纖維顆粒中攪拌均勻；
(2)經(jīng)過壓機(jī)將原粉壓制成型，壓出陶瓷坯體后干燥；
(3)在窯內(nèi)采用無壓坯燒結(jié)工藝燒制而成。在本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，所述攪拌時間為1(T15分鐘在本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，所述干燥時間為45飛O分鐘。在本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，所述燒制溫度為1000°C 1200°C。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明將低成本的連續(xù)玄武巖纖維作為增強(qiáng)體與陶瓷進(jìn)行混合，制成連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料，充分發(fā)揮連續(xù)玄武巖纖維在材料結(jié)構(gòu)中的增強(qiáng)、增韌和阻裂效應(yīng)，克服陶瓷材料普遍存在的韌性低、脆性大、易開裂的缺點(diǎn)，有阻裂抗裂可增韌增強(qiáng)的作用，擴(kuò)大了陶瓷的使用范圍。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料包括重量配比為l:(Tl的陶瓷和連續(xù)玄武巖纖維材料。 進(jìn)一步，連續(xù)玄武巖纖維為短切的玄武巖纖維。進(jìn)一步，陶瓷成分包括二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化鉀、氧化鈉和灼堿。連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料的制備方法包括以下的步驟
(1)將經(jīng)過煅燒和細(xì)化處理后的陶瓷粉按各含量比混合，將所得陶瓷混合物加到玄武巖纖維顆粒中攪拌均勻；
(2)經(jīng)過壓機(jī)將原粉壓制成型，壓出陶瓷坯體后干燥；
(3)在窯內(nèi)采用無壓坯燒結(jié)工藝燒制而成。進(jìn)一步，步驟(I)中攪拌時間為1(T15分鐘。進(jìn)一步，步驟(2)中干燥時間為45飛0分鐘。進(jìn)一步，步驟(3)中燒制溫度為1000°C 1200°C。下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明
實(shí)施例I
選取經(jīng)過煅燒和細(xì)化處理后的二氧化娃，氧化招，氧化鐵，氧化韓，氧化鎂，氧化鉀，氧化鈉，灼堿混合的粉末，不添加玄武巖纖維材料的情況下攪拌10分鐘，經(jīng)過壓機(jī)將原粉壓制成型，壓出陶瓷坯體后干燥45分鐘后在窯內(nèi)經(jīng)1000°C采用無壓坯燒結(jié)工藝燒制而成。實(shí)施例2
選取經(jīng)過煅燒和細(xì)化處理后的二氧化娃，氧化招，氧化鐵，氧化韓，氧化鎂，氧化鉀，氧化鈉，灼堿混合的粉末，按陶瓷和玄武巖纖維配比為1:0. 5添加玄武巖纖維材料并進(jìn)行攪拌12分鐘，經(jīng)過壓機(jī)將原粉壓制成型，壓出陶瓷坯體后干燥50分鐘后在窯內(nèi)經(jīng)1100°C采用無壓還燒結(jié)工藝燒制而成。實(shí)施例3
選取經(jīng)過煅燒和細(xì)化處理后的二氧化娃，氧化招，氧化鐵，氧化韓，氧化鎂，氧化鉀，氧化鈉，灼堿混合的粉末，按陶瓷和玄武巖纖維配比為1:1添加玄武巖纖維材料并進(jìn)行攪拌15分鐘，經(jīng)過壓機(jī)將原粉壓制成型，壓出陶瓷坯體后干燥60分鐘后在窯內(nèi)經(jīng)1200°C采用無壓還燒結(jié)工藝燒制而成。通過上面三個實(shí)施例的比較發(fā)現(xiàn)，實(shí)施例2和3中加入玄武巖纖維后韌性、拉伸性和阻裂性明顯加強(qiáng)。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明將低成本的連續(xù)玄武巖纖維作為增強(qiáng)體與陶瓷進(jìn)行混合，制成連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料，克服陶瓷材料普遍存在的韌性低、脆性大、易開裂的缺點(diǎn)，有阻裂抗裂可增韌增強(qiáng)的作用，擴(kuò)大了陶瓷的使用范圍。
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料，其特征在于，包括重量配比為l:(Tl的陶瓷和連續(xù)玄武巖纖維材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料，其特征在于，所述連續(xù)玄武巖纖維為短切的玄武巖纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料，其特征在于，所述陶瓷成分包括二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化鉀、氧化鈉和灼堿。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下的步驟 (1)將經(jīng)過煅燒和細(xì)化處理后的陶瓷粉按各含量比混合，將所得陶瓷混合物加到玄武巖纖維顆粒中攪拌均勻； (2)經(jīng)過壓機(jī)將原粉壓制成型，壓出陶瓷坯體后干燥； (3)在窯內(nèi)采用無壓坯燒結(jié)工藝燒制而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述攪拌時間為10 15分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述干燥時間為45 60分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述燒制溫度為1000°c 1200°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種連續(xù)玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料及其制備方法，將連續(xù)玄武巖纖維(CBF)與陶瓷復(fù)合，并經(jīng)攪拌、成型干燥、燒制工序后制造出玄武巖纖維增強(qiáng)的陶瓷復(fù)合材料，充分利用CBF的力學(xué)性能佳、韌性強(qiáng)、強(qiáng)度大、耐高溫性能好等優(yōu)點(diǎn)。通過上述方式，本發(fā)明能夠克服陶瓷材料普遍存在的韌性低、脆性大、易開裂的缺點(diǎn)，有阻裂抗裂可增韌增強(qiáng)的作用，擴(kuò)大了陶瓷的使用范圍。
文檔編號C04B35/622GK102701770SQ201210083518
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者郭豐亮 申請人:郭豐亮