專利名稱：一種莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增韌材料制備，特別涉及一種莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法，本發(fā)明制備的透波材料適用于飛行器天線罩、天線窗以及雷達(dá)天線罩等透波材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
透波材料發(fā)展到今天，先后經(jīng)歷了纖維增強(qiáng)塑料、氧化鋁陶瓷、微晶玻璃、二氧化硅基、氮化物基。隨著飛行器飛行速度的不斷提高，帶來了更為嚴(yán)重的氣動(dòng)力和氣動(dòng)加熱問題，因此透波材料必須滿足:耐高溫、承載、透波等要求。塑料等有機(jī)體系由于其耐溫能力有限，不能滿足高溫透波材料的需要；氧化鋁體系脆性較大，高溫穩(wěn)定性差，使用溫度(IOOO0C ;微晶玻璃體系熔點(diǎn)低、成型困難、高溫介電性能差限制了在高速飛行器上的使用。目前高溫透波材料領(lǐng)域研究主要集中在氮化物基和二氧化硅基，以氮化硅和石英纖維增強(qiáng)二氧化硅為代表。然而氮化硅具有較高的介電常數(shù)出 8)和介電損耗(>0.002)，密度3.44g/cm3，且燒結(jié)困難，尚處于研究階段；二氧化硅具有良好的電氣性能和抗熱沖擊性，介電常數(shù)3 4，綜合性能優(yōu)異，但抗雨蝕及粒子侵蝕能力差、強(qiáng)度低，當(dāng)使用溫度>1300°C時(shí)，難以滿足高溫透波材料強(qiáng)度和可靠性要求。磷酸鋁系材料具有良好地抗化學(xué)侵蝕、耐高溫和良好地化學(xué)相容性，被廣泛的應(yīng)用于催化、耐火和密封領(lǐng)域。磷酸鋁具有較低的密度(2.56g/cm3)和介電常數(shù)(3 6)，其物理化學(xué)性質(zhì)同二氧化硅相似，是透波材料領(lǐng)域候選之一，特別是磷酸鉻鋁材料。然而其較大的脆性卻限制了在高溫透波材料中的應(yīng)用，因此如何解決脆性問題、提高磷酸鉻鋁材料韌性是關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，針對(duì)磷酸鉻鋁材料脆性問題的改進(jìn)有兩大體系:連續(xù)纖維增韌和晶須增韌磷酸鉻鋁透波復(fù)合材料。連續(xù)纖維增韌磷酸鉻招透波復(fù)合材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能。Dong-Pyo Kim等研究了玻璃纖維增韌聚合物型磷酸鉻鋁(Al3Cr (H2PO4)x=9，12)的力學(xué)性能，以A1203、Cr2O3為填料，采用熱壓工藝在150 200°C下保溫12h，獲得了常溫彎曲強(qiáng)度155.8 MPa的纖維復(fù)合材料；鄧詩峰等分別以TEOS，MTEOS改性磷酸鋁、磷酸鉻鋁粘接劑，并以玻璃纖維、石英纖維為增韌相，經(jīng)熱壓處理后常溫彎曲強(qiáng)度分別達(dá)到80.6MPa和149.3MPa ；Robert A.Marra等開發(fā)了一種碳化硅纖維增韌磷酸鉻鋁透波復(fù)合材料，其處理溫度在177 371°C之間，獲得了在1100°C仍保持IOOMPa的纖維復(fù)合材料；王新鵬等同樣以碳化硅纖維為增韌相，a -Al2O3為填料增強(qiáng)磷酸鋁，樣品經(jīng)580°C熱壓處理后常溫彎曲強(qiáng)度達(dá)到310MPa。然而采用碳化硅纖維須進(jìn)行抗氧化處理，工藝復(fù)雜，成本高且顯著提高材料的介電常數(shù)，硅質(zhì)纖維增韌磷酸鹽材料由于纖維本身耐溫度和加熱 后磷酸鉻鋁對(duì)纖維的侵蝕限制了該系列材料的使用溫度范圍。近幾年，晶須補(bǔ)強(qiáng)增韌磷酸鋁基高溫透波材料得到一定發(fā)展。晶須增韌材料基于多相復(fù)合陶瓷技術(shù)，制品須經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制得。高溫?zé)Y(jié)可有效解決磷酸鉻鋁材料吸潮問題，可更好的利用其高溫特性。文獻(xiàn)顯示，我國(guó)較早開展了這方面的研究工作，主要集中在硼酸鋁晶須增韌磷酸鋁材料上，呂震宇等以長(zhǎng)徑比10 35的硼酸鋁晶須、化學(xué)純結(jié)晶磷酸鋁為原料，經(jīng)球磨后采用常壓燒結(jié)工藝制備硼酸鋁晶須增韌磷酸鋁基透波材料，最終制品常溫彎曲強(qiáng)度109.910^，介電常數(shù)3.02。王河等研究了 SiO2對(duì)上述硼酸鋁晶須增韌磷酸鋁材料的影響，發(fā)現(xiàn)SiO2的加入顯著提高了材料的強(qiáng)度和硬度，該方法采用結(jié)晶型磷酸鋁為原料易造成制品開裂，增加工藝難度。2010年王犇等以磷酸鉻鋁溶液為前驅(qū)體，混合氮化硅粉末，并自制硼酸鋁晶須為增韌相，最終制品彎曲強(qiáng)度僅為79MPa。上述兩種方法均采用外加晶須的辦法，難以實(shí)現(xiàn)晶須在基體內(nèi)均勻分布，從而降低材料致密度并最終影響增韌效果，加之硼酸鋁晶須熔點(diǎn)較低，同樣限制了其使用溫度范圍。晶須原位生長(zhǎng)是指在材料制備過程中，通過反應(yīng)、相變或析出，在基體內(nèi)部形成短纖維狀單晶增強(qiáng)體的過程。采用晶須原位生長(zhǎng)增韌的方法由于晶須在粉體中均勻生長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)均勻分布和基體致密化。且晶須是在基體中高溫條件下制備，故二者處于一定的熱力學(xué)和相平衡狀態(tài)，有利于復(fù)合材料的高溫使用；另外晶須與基體間可能存在一定鍵結(jié)合，可改進(jìn)晶須與基體界面結(jié)合性能，同時(shí)原位生長(zhǎng)法可降低復(fù)合材料的成本。在眾多晶須中，非氧化物類晶須(如:碳化硅、氮化硅)抗氧化性較差，工藝復(fù)雜，成本高，晶須價(jià)格昂貴，處理過程中會(huì)對(duì)人體健康造成危害，實(shí)用性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法。采用本發(fā)明，莫來石晶須在磷酸鉻鋁基體中的原位生長(zhǎng)，制備的莫來石晶須增韌的磷酸鉻鋁透波材料密度低、力學(xué)性能好、熱匹配性能高、耐溫能力強(qiáng)，具有介電性能好、抗化學(xué)侵蝕能力強(qiáng)等良好性能。本發(fā)明首先制 備磷酸鉻鋁前驅(qū)體，再將形成莫來石晶須的含鋁化合物、含硅化合物、氟化鋁同磷酸鉻鋁前驅(qū)體均勻混合。將均勻混合得到的材料干燥、破碎、造粒、過篩、煅燒，最后得到莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料燒成體。本發(fā)明的內(nèi)容是:一種莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法，其特征是包括下列步驟:
a、將I質(zhì)量份含磷化合物溶解于3 5質(zhì)量份無水乙醇或水中制成溶液，在溫度為50 100°C、攪拌條件下將0.15 1.5質(zhì)量份含鋁化合物(較好的是緩慢)加入到上述溶液中反應(yīng)0.5 I小時(shí)制得溶液A，再將0.08 0.5質(zhì)量份含鉻化合物在溫度為50 100°C、攪拌條件下(較好的是緩慢)加入溶液A中，并加入0.09 0.85質(zhì)量份氨水、0.06 0.5質(zhì)量份檸檬酸或0.03 0.2質(zhì)量份甲醇，反應(yīng)3 12小時(shí)，制得磷酸鉻鋁前驅(qū)體；
b、將磷酸鉻鋁前驅(qū)體4 8質(zhì)量份、含鋁化合物0.5 3.5質(zhì)量份、含硅化合物0.5 1.5質(zhì)量份、氟化招0.15 0.5質(zhì)量份、與水或酒精3 5質(zhì)量份(水或酒精為球磨介質(zhì))投入球磨裝置(球磨機(jī))中，在球磨速度為200 600r/min的條件下,球磨12 48小時(shí),制得混合體；
C、將所制得的混合體在80 200°C的溫度下干燥2 48小時(shí)后，磨細(xì)、過60 120目篩，篩下物料即為制得的燒結(jié)前驅(qū)粉體；
d、將所制得的燒結(jié)前驅(qū)粉體在20 200MPa的壓力下壓制成型后(根據(jù)實(shí)際需要，可以壓制成型為片狀、條狀、環(huán)狀等形狀)，在密閉容器內(nèi)、于溫度為1200 1500°C煅燒I 24小時(shí)，即制得莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料。本發(fā)明的內(nèi)容中:步驟a所述含鋁化合物可以為氫氧化鋁、氧化鋁、異丙醇鋁、硝酸鋁、鋁溶膠中的任何一種。本發(fā)明的內(nèi)容中:步驟a所述含鉻化合物可以為三氧化鉻、三氧化二鉻、氫氧化鉻、硝酸鉻、異丙醇鉻中的任何一種。本發(fā)明的內(nèi)容中:步驟a所述含磷化合物為磷酸、磷酸乙酯、磷酸氫二銨、磷酸氫銨、五氧化二磷中的任一種。本發(fā)明的內(nèi)容中:步驟b所述含鋁化合物可以為氫氧化鋁、氧化鋁、異丙醇鋁、硝酸鋁、鋁溶膠中的任何一種。

本發(fā)明的內(nèi)容中:步驟b所述含硅化合物可以為二氧化硅、正硅酸乙酯、硅溶膠中的任何一種。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列特點(diǎn)和有益效果:
(1)采用本發(fā)明，莫來石晶須在磷酸鉻鋁基體中的原位生長(zhǎng)；莫來石晶須原位增韌，即在磷酸鉻鋁基體中“原位生長(zhǎng)”具有一定長(zhǎng)徑比的莫來石晶須，進(jìn)而形成補(bǔ)強(qiáng)增韌劑，實(shí)現(xiàn)原位自補(bǔ)強(qiáng)多相透波復(fù)合材料；莫來石晶須具有高的熔點(diǎn)以及在氧化氣氛、還原氣氛和直到1800°C的高溫穩(wěn)定性，抗強(qiáng)酸強(qiáng)堿腐蝕，高溫強(qiáng)度高，密度較小，介電常數(shù)低的特點(diǎn)，特別是其熱膨脹系數(shù)與磷酸鉻鋁相近，使二者具有較高的化學(xué)相容性和熱匹配，因此用莫來石晶須原位生長(zhǎng)的方式補(bǔ)強(qiáng)增韌磷酸鉻鋁，可有效利用莫來石晶須和磷酸鉻鋁的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)晶須均勻分布、基體致密燒結(jié)，獲得低密度、低介電、使用溫度范圍寬的透波材料，并且價(jià)格低廉，易于獲得
(2)本發(fā)明采用莫來石晶須與磷酸鉻鋁復(fù)合的設(shè)計(jì)方法，利用了莫來石晶須高熔點(diǎn)、高溫穩(wěn)定、抗強(qiáng)酸堿腐蝕、高強(qiáng)度、密度較小、介電常數(shù)低的特點(diǎn)，特別是莫來石晶須與磷酸鉻鋁基體具有相似的熱膨脹系數(shù)使得二者間具有高的熱匹配特性；又因莫來石晶須是同磷酸鉻鋁基體一起高溫反應(yīng)而成，因此二者處于熱力學(xué)和相平衡狀態(tài)，有著良好地化學(xué)相容性；高的熱匹配特性和良好地化學(xué)相容性均有利于復(fù)合材料的高溫使用；在材料燒結(jié)方面，由于磷酸鉻鋁以前驅(qū)體的方式引入，可有效降低燒結(jié)過程中的體積膨脹造成的制品開裂問題，磷酸鉻鋁前驅(qū)體與含硅化合物間形成部分液相體系，促進(jìn)燒結(jié)和莫來石相的形成，氟化鋁高溫下產(chǎn)生氣相促進(jìn)了莫來石晶須的轉(zhuǎn)化；另外在材料微觀組織結(jié)構(gòu)方面，由于采用了晶須原位生長(zhǎng)的方法，克服了外加晶須中因晶須間靜電引力和纏繞造成的晶須分散困難、阻礙致密燒結(jié)等問題，使得晶須在基體中均勻的生長(zhǎng)，最終使莫來石晶須的均勻分散和基體致密燒結(jié)得到很好解決；莫來石晶須與磷酸鉻鋁基體均是在高溫反應(yīng)過程中所得，因此晶須表面與基體間存在一定鍵合，改進(jìn)了晶須與基體界面結(jié)合性能，從而起到良好地增韌效果；莫來石原位生長(zhǎng)的方法不僅降低了成本，還減少了環(huán)境污染；
(3)采用本發(fā)明制備的莫來石晶須增韌的磷酸鉻鋁透波材料，介電性能好(3 4)，抗化學(xué)侵蝕能力強(qiáng)，密度低，力學(xué)性能好，熱匹配性能高，耐溫能力強(qiáng)，可有效降低磷酸鉻鋁基體燒結(jié)開裂問題，基體致密，莫來石晶須產(chǎn)率高且分布均勻；
(4)本發(fā)明產(chǎn)品制備工藝簡(jiǎn)單，工序簡(jiǎn)便，容易操作，簡(jiǎn)單易得，成本低廉，實(shí)用性強(qiáng)。
具體實(shí)施例方式下面給出的實(shí)施例擬以對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不能理解為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容對(duì)本發(fā)明作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1:
取 IOgAl (OH)3,4.27gCr03，44.34gH3P04(85% wt)，1.37g 甲醇反應(yīng)制備磷酸鉻鋁前驅(qū)體，取43.8gAl (OH)3,15.7gSi02,1.08gAlF與磷酸鉻鋁前驅(qū)體混合，球磨24小時(shí)，球磨介質(zhì)為水。經(jīng)100°C干燥后，過80目篩造粒，于60MPa壓制成型。將壓制成型的制品放入密封剛玉坩堝內(nèi)，在1400°C下煅燒4小時(shí)后，隨爐溫自然冷卻，即為莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波陶瓷燒成體，燒成體密度2.59g/cm3，介電常數(shù)3 4，彎曲強(qiáng)度150 200MPa。實(shí)施例2:
^(Al(NO3)3 *9H20 8.02g,Cr (NO3)3 *9H20 2.85g, (NH4)2HPO4 8.47g，7.28g(15% wt)的氨水和3.12g檸檬酸，反應(yīng)制備磷酸鉻鋁前驅(qū)體，取鋁溶膠47.73g(10% wt)，硅溶膠8.72 (30%wt)，0.2gAlF與磷酸鉻鋁前驅(qū)體混合，攪拌24小時(shí)使均勻混合。經(jīng)100°C干燥后，過80目篩造粒，于60MPa壓制成型。將壓制成型的制品放入密封剛玉坩堝內(nèi)，在1400°C下煅燒4小時(shí)后，隨爐溫自然冷卻，即為莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波陶瓷燒成體，燒成體密度
·2.51g/cm3，介電常數(shù)3 4，彎曲強(qiáng)度1500 200MPa。實(shí)施例3:
取 IOgAl (OH)3,4.27gCr03，44.34gH3P04(85% wt),1.37g 甲醇反應(yīng)制備磷酸鉻鋁前驅(qū)體，取33.09g TEOS (正硅酸乙酯)，23.62g Al2O3,1.64g AlF與磷酸鉻鋁前驅(qū)體混合，球磨24小時(shí)，球磨介質(zhì)為水。經(jīng)100°C干燥后，過80目篩造粒，于60MPa壓制成型。將壓制成型的制品放入密封剛玉坩堝內(nèi)，在1300°C下煅燒4小時(shí)后，隨爐溫自然冷卻，即為莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波陶瓷燒成體，燒成體密度2.63g/cm3，介電常數(shù)3 4，彎曲強(qiáng)度150 200MPa。實(shí)施例4:
一種莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法，包括下列步驟:
a、將I質(zhì)量份含磷化合物溶解于3 5質(zhì)量份無水乙醇或水中制成溶液，在溫度為50 100°C、攪拌條件下將0.15 1.5質(zhì)量份含鋁化合物(較好的是緩慢)加入到上述溶液中反應(yīng)0.5 I小時(shí)制得溶液A，再將0.08 0.5質(zhì)量份含鉻化合物在溫度為50 100°C、攪拌條件下(較好的是緩慢)加入溶液A中，并加入0.09 0.85質(zhì)量份氨水、0.06 0.5質(zhì)量份檸檬酸或0.03 0.2質(zhì)量份甲醇，反應(yīng)3 12小時(shí)，制得磷酸鉻鋁前驅(qū)體；
b、將磷酸鉻鋁前驅(qū)體4 8質(zhì)量份、含鋁化合物0.5 3.5質(zhì)量份、含硅化合物0.5 1.5質(zhì)量份、氟化招0.15 0.5質(zhì)量份、與水或酒精3 5質(zhì)量份(水或酒精為球磨介質(zhì))投入球磨裝置(球磨機(jī))中，在球磨速度為200 600r/min的條件下,球磨12 48小時(shí),制得混合體；
C、將所制得的混合體在80 200°C的溫度下干燥2 48小時(shí)后，磨細(xì)、過60 120目篩，篩下物料即為制得的燒結(jié)前驅(qū)粉體；
d、將所制得的燒結(jié)前驅(qū)粉體在20 200MPa的壓力下壓制成型后(根據(jù)實(shí)際需要，可以壓制成型為片狀、條狀、環(huán)狀等形狀)，在密閉容器內(nèi)、于溫度為1200 1500°C煅燒I 24小時(shí)，即制得莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料。實(shí)施例5:
莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法，包括下列步驟:
a、將1質(zhì)量份含磷化合物溶解于4質(zhì)量份無水乙醇或水中制成溶液，在溫度為80°C、攪拌條件下將0.8質(zhì)量份含鋁化合物(較好的是緩慢)加入到上述溶液中反應(yīng)0.8小時(shí)制得溶液A，再將0.25質(zhì)量份含鉻化合物在溫度為80°C、攪拌條件下(較好的是緩慢)加入溶液A中，并加入0.45質(zhì)量份氨水、0.28質(zhì)量份檸檬酸或0.11質(zhì)量份甲醇，反應(yīng)8小時(shí)，制得磷酸鉻鋁前驅(qū)體；
b、將磷酸鉻招前驅(qū)體6質(zhì)量份、含招化合物2質(zhì)量份、含娃化合物I質(zhì)量份、氟化招0.3質(zhì)量份、與水或酒精4質(zhì)量份(水或酒精為球磨介質(zhì))投入球磨裝置(球磨機(jī))中，在球磨速度為400r/min的條件下,球磨30小時(shí),制得混合體；
C、將所制得的混合體在140°C的溫度下干燥25小時(shí)后，磨細(xì)、過60 120目篩，篩下物料即為制得的燒結(jié)前驅(qū)粉體；
d、將所制得的燒結(jié)前驅(qū)粉體在IlOMPa的壓力下壓制成型后(根據(jù)實(shí)際需要，可以壓制成型為片狀、條狀、環(huán)狀等形狀)，在密閉容器內(nèi)、于溫度為1350°C煅燒12小時(shí)，即制得莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料。實(shí)施例6:
一種莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法，包括下列步驟:
a、將I質(zhì)量份含磷化合物溶解于3質(zhì)量份無水乙醇或水中制成溶液，在溫度為50°C、攪拌條件下將0.15質(zhì)量份含鋁化合物(較好的是緩慢)加入到上述溶液中反應(yīng)I小時(shí)制得溶液A，再將0.08質(zhì)量份含鉻化合物在溫度為50°C、攪拌條件下(較好的是緩慢)加入溶液A中，并加入0.09質(zhì)量份氨水、0.06質(zhì)量份檸檬酸或0.03質(zhì)量份甲醇，反應(yīng)12小時(shí)，制得磷酸鉻鋁前驅(qū)體；
b、將磷酸鉻招前驅(qū)體4質(zhì)量份、含招化合物0.5質(zhì)量份、含娃化合物0.5質(zhì)量份、氟化招0.15質(zhì)量份、與水或酒精3質(zhì)量份(水或酒精為球磨介質(zhì))投入球磨裝置(球磨機(jī))中，在球磨速度為200r/min的條件下，球磨48小時(shí)，制得混合體；
C、將所制得的混合體在80°C的溫度下干燥48小時(shí)后，磨細(xì)、過60 120目篩，篩下物料即為制得的燒結(jié)前驅(qū)粉體；
d、將所制得的燒結(jié)前驅(qū)粉體在20MPa的壓力下壓制成型后(根據(jù)實(shí)際需要，可以壓制成型為片狀、條狀、環(huán)狀等形狀)，在密閉容器內(nèi)、于溫度為1200°C煅燒24小時(shí)，即制得莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料。實(shí)施例7:
莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法，包括下列步驟:
a、將I質(zhì)量份含磷化合物溶解于5質(zhì)量份無水乙醇或水中制成溶液，在溫度為100°C、攪拌條件下將1.5質(zhì)量份含鋁化合物(較好的是緩慢)加入到上述溶液中反應(yīng)0.5小時(shí)制得溶液A，再將0.5質(zhì)量份含鉻化合物在溫度為100°C、攪拌條件下(較好的是緩慢)加入溶液A中，并加入0.85質(zhì)量份氨水、0.5質(zhì)量份檸檬酸或0.2質(zhì)量份甲醇，反應(yīng)3小時(shí)，制得磷酸鉻鋁前驅(qū)體；
b、將磷酸鉻招前驅(qū)體8質(zhì)量份、含招化合物3.5質(zhì)量份、含娃化合物1.5質(zhì)量份、氟化招0.5質(zhì)量份、與水或酒精5質(zhì)量份(水或酒精為球磨介質(zhì))投入球磨裝置(球磨機(jī))中，在球磨速度為600r/min的條件下，球磨12小時(shí)，制得混合體；
C、將所制得的混合體在200°C的溫度下干燥2小時(shí)后，磨細(xì)、過60 120目篩，篩下物料即為制得的燒結(jié)前驅(qū)粉體；
d、將所制得的燒結(jié)前驅(qū)粉體在200MPa的壓力下壓制成型后(根據(jù)實(shí)際需要，可以壓制成型為片狀、條狀、環(huán)狀等形狀)，在密閉容器內(nèi)、于溫度為1500°C煅燒I小時(shí)，即制得莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料。實(shí)施例 8—14:
莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法，包括下列步驟:
a、將I質(zhì)量份含磷化合物溶解于3 5質(zhì)量份無水乙醇或水中制成溶液，在溫度為50 100°C、攪拌條件下將0.15 1.5質(zhì)量份含鋁化合物(較好的是緩慢)加入到上述溶液中反應(yīng)0.5 I小時(shí)制得溶液A，再將0.08 0.5質(zhì)量份含鉻化合物在溫度為50 100°C、攪拌條件下(較好的是緩慢)加入溶液A中，并加入0.09 0.85質(zhì)量份氨水、0.06 0.5質(zhì)量份檸檬酸或0.03 0.2質(zhì)量份甲醇，反應(yīng)3 12小時(shí)，制得磷酸鉻鋁前驅(qū)體；
各實(shí)施例中各原料組分的具體質(zhì)量份用量見下表:
權(quán)利要求
1.一種莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法，其特征是包括下列步驟: a、將I質(zhì)量份含磷化合物溶解于3 5質(zhì)量份無水乙醇或水中制成溶液，在溫度為50 100°C、攪拌條件下將0.15 1.5質(zhì)量份含鋁化合物加入到上述溶液中反應(yīng)0.5 I小時(shí)制得溶液A，再將0.08 0.5質(zhì)量份含鉻化合物在溫度為50 100°C、攪拌條件下加入溶液A中，并加入0.09 0.85質(zhì)量份氨水、0.06 0.5質(zhì)量份檸檬酸或0.03 0.2質(zhì)量份甲醇，反應(yīng)3 12小時(shí)，制得磷酸鉻鋁前驅(qū)體； b、將磷酸鉻鋁前驅(qū)體4 8質(zhì)量份、含鋁化合物0.5 3.5質(zhì)量份、含硅化合物0.5 1.5質(zhì)量份、氟化招0.15 0.5質(zhì)量份、與水或酒精3 5質(zhì)量份投入球磨裝置中,在球磨速度為200 600r/min的條件下,球磨12 48小時(shí),制得混合體； C、將所制得的混合體在80 200°C的溫度下干燥2 48小時(shí)后，磨細(xì)、過60 120目篩，篩下物料即為制得的燒結(jié)前驅(qū)粉體； d、將所制得的燒結(jié)前驅(qū)粉體在20 200MPa的壓力下壓制成型后，在密閉容器內(nèi)、于溫度為1200 1500°C煅燒I 24小時(shí)，即制得莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料。
2.按權(quán)利要求1所述莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法，其特征是:步驟a所述含鋁化合物為氫氧化鋁、氧化鋁、異丙醇鋁、硝酸鋁、鋁溶膠中的任一種。
3.按權(quán)利要求1所述莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法，其特征是:步驟a所述含鉻化合物為三氧化鉻、三氧化二鉻、氫氧化鉻、硝酸鉻、異丙醇鉻中的任一種。
4.按權(quán)利要求1所述莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法，其特征是:步驟a所述含磷化合物為磷酸、磷酸乙酯、磷酸氫二銨、磷酸氫銨、五氧化二磷中的任一種。
5.按權(quán)利要求1所述莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法，其特征是:步驟b所述含鋁化合物為氫氧化鋁、`氧化鋁、異丙醇鋁、硝酸鋁、鋁溶膠中的任一種。
6.按權(quán)利要求1所述莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法，其特征是:步驟b所述含硅化合物為二氧化硅、正硅酸乙酯、硅溶膠中的任一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料的制備方法，其特征是將含磷化合物溶解無水乙醇或水中，在50～100℃、攪拌下加入含鋁化合物、含鉻化合物反應(yīng)，再加入氨水、檸檬酸或甲醇反應(yīng)，制得磷酸鉻鋁前驅(qū)體；將磷酸鉻鋁前驅(qū)體、含鋁化合物、含硅化合物、氟化鋁與水或酒精投入球磨裝置中球磨，制得混合體；將混合體干燥，磨細(xì)、過篩，篩下物料即燒結(jié)前驅(qū)粉體壓制成型后，在密閉容器內(nèi)、于溫度為1200～1500℃煅燒1～24小時(shí)，即制得莫來石晶須原位增韌磷酸鉻鋁透波材料。采用本發(fā)明，莫來石晶須原位生長(zhǎng)，晶須均勻分布，基體燒結(jié)致密，增韌效果良好，透波材料性能良好，可用于飛行器天線罩、雷達(dá)天線罩等。
文檔編號(hào)C04B35/447GK103073322SQ20131004049
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月2日
發(fā)明者陳寧, 霍冀川, 高祀建, 雷永林 申請(qǐng)人:西南科技大學(xué)