一種磁性阻尼復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于功能材料領(lǐng)域，具體涉及一種磁性阻尼復(fù)合材料及其制備方法，該材料中各成份的重量百分比為：高嶺土8-10%，氧化鎂8-11%，廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體24-28%，其余為酚醛樹脂；本發(fā)明的目的是提供一種磁性阻尼復(fù)合材料，具有最大阻尼因子高的特點；本發(fā)明的另一目的是提供一種磁性阻尼復(fù)合材料，該制備方法工藝簡單，生產(chǎn)成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種磁性阻尼復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功能材料領(lǐng)域，具體涉及一種磁性阻尼復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]CN201110029579.0號申請公開一種高阻尼環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備方法，包括阻尼涂料、纖維織物、環(huán)氧樹脂和固化劑；其步驟如下:1)用阻尼涂料涂覆纖維織物構(gòu)成阻尼鋪層；2)將阻尼鋪層穿插于若干層纖維織物中形成層疊狀的阻尼增強材料層；3)取環(huán)氧樹脂和固化劑以100: 28-32的質(zhì)量比例混合攪拌均勻后成環(huán)氧樹脂體系；4)將步驟2)的阻尼增強材料層平鋪于模具中，采用VARI工藝將步驟3)的環(huán)氧樹脂體系灌注至該阻尼增強材料層中使其復(fù)合，再經(jīng)80°C -100°C溫度下固化8h-15h冷卻至室溫后脫模即成型為所述材料。但該發(fā)明制備的材料最大阻尼因子較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對上述技術(shù)缺陷，提供一種磁性阻尼復(fù)合材料，具有最大阻尼因子高的特點；
本發(fā)明的另一目的是提供一種磁性阻尼復(fù)合材料，該制備方法工藝簡單，生產(chǎn)成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0004]本發(fā)明技術(shù)方 案如下:
一種磁性阻尼復(fù)合材料，其特征在于，該材料中各成份的重量百分比為:高嶺土8_10%，氧化續(xù)8_11%，廢水泥鋪猛復(fù)合氧化物復(fù)合體24-28%,其余為酌.醒樹脂；
所述廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體由廢水泥和鈰錳復(fù)合氧化物按重量比0.5:1-1.2混合而成，其中廢水泥中各成份的重量百分比為=SiO2 20-24%, Al2O3 4-7%，F(xiàn)e2O3 2.5-6%,其余為CaO ；
所述的鈰錳復(fù)合氧化物各成份的重量百分比為:Mn3O4 12-16%, WO3 0.005-0.02 %，CeO2 0.2-0.5%, MoO3 0.05-0.080%, ZnO 12-14%，其余 Fe2O30
[0005]所述廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體的粒徑為100-120微米。
[0006]一種磁性阻尼復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
1)鈰錳復(fù)合氧化物的制備
各原料按重量百分比:Mn304 12-16%, WO3 0.005-0.02 %，CeO2 0.2-0.5%, MoO30.05-0.080%, ZnO 12-14%,其余為Fe2O3進行配料，各原料純度均大于99.9% ;將各原料在砂磨機中進行混合和破碎，而后將粉料在120-130°C下烘干，烘干后再過篩，篩網(wǎng)為180-220目，然后在870-900°C的溫度下預(yù)燒70-80分鐘，預(yù)燒后粉碎研磨得到鈮錳復(fù)雜氧化物粉體，粉體粒徑為130-150微米；
2)廢水泥的準(zhǔn)備
取上述成份的廢水泥，研磨成粒徑為130-150微米的廢水泥粉體，備用；
3)制備廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體按重量比將步驟2)所得的廢水泥粉體和步驟I)所得的鈰錳復(fù)合氧化物粉體混合均勻，然后在1100-1130°C溫度下燒結(jié)7-9小時，自然冷卻后再粉碎研磨得到粒徑為130-150微米的廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體；
4)制備磁性阻尼復(fù)合材料
將各成份按重量百分比為:高嶺土 8-10%，氧化鎂8-11%，廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體24-28%，其余為酚醛樹脂進行配料，各原料混合均勻，將混合物放入模具中，然后置于210-235°C的間接加熱電阻爐中保溫20-30分鐘，自然冷卻至室溫，從模具中取出得到磁性阻尼復(fù)合材料。
[0007]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果:
本發(fā)明磁性阻尼復(fù)合材料由高嶺土、氧化鎂、廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體、酚醛樹脂組成，酚醛樹脂形成柔韌的基體，氧化鎂延緩酚醛樹脂的老化。高嶺土很穩(wěn)定，分布在基體上提高材料的耐磨性。
[0008]廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體和高嶺土、氧化鎂及酚醛樹脂基體之間形成了許多界面。無論是宏觀界面還是微觀界面，在材料受到振動時都有衰減振動的作用。廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體本身又由具有微觀小孔廢水泥和多相的鈰錳復(fù)合氧化物構(gòu)成，因而形成若干微小界面。材料在振動應(yīng)力作用下，化合相尖端周圍的酚醛樹脂基體中，由于應(yīng)力集中產(chǎn)生微塑性變形，消耗部分振動能，起著減小振動的阻尼作用。同時由于基體的微塑性變形，使化合相兩側(cè)附近的基體發(fā)生相對運動，帶動化合相內(nèi)部層間粘滯性流動，使數(shù)量不多的化合相可以消耗比較多的振動能而起著阻尼作用。
[0009]本發(fā)明制備工藝簡便，過程簡單，將高嶺土、氧化鎂、廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體、酚醛樹脂在混合裝置中混合，各原料混合均勻，將混合物放入模具中，然后置于210-235°C的間接加熱電阻爐中保溫20-30分鐘，自然冷卻至室溫，從模具中取出得到磁性阻尼復(fù)合材料，所得產(chǎn)品具有優(yōu)異振動衰減作用，最大阻尼因子高。本發(fā)明制備過程中，沒有大量使用稀貴材料，所取原料成本降低，采用廢料做原料。本發(fā)明磁性阻尼復(fù)合材料可以應(yīng)用于紡織、建筑、軍事等領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明實施例一制備的磁性阻尼復(fù)合材料的組織圖。
[0011]由圖可見，組織均勻致密。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述:廢水泥中各成份的重量百分比為=SiO220-24%, Al2O3 4-7%, Fe2O3 2.5_6%，其余為 CaO ；
高嶺土的分子式為Al2O3.2Si02.2H20。
[0013]實施例一:
本發(fā)明磁性阻尼復(fù)合材料，其制備方法如下:
I)鈰錳復(fù)合氧化物的制備
各原料按重量百分比=Mn3O4 12%, WO3 0.005%, CeO2 0.2%, MoO3 0.05%, ZnO 12%，其余為Fe2O3進行配料，各原料純度均大于99.9% ;將各原料在砂磨機中進行混合和破碎，而后將粉料在120°C下烘干，烘干后再過篩，篩網(wǎng)為180目，然后在870°C的溫度下預(yù)燒70分鐘，預(yù)燒后粉碎研磨得到鈰錳復(fù)合氧化物粉體，粉體粒徑為130-150微米；
2)廢水泥的準(zhǔn)備
取上述成份的廢水泥，研磨成粒徑為130-150微米的廢水泥粉體，備用；
3)制備廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體
按重量比0.5:1將步驟2)所得的廢水泥粉體和步驟I)所得的鈰錳復(fù)合氧化物粉體混合均勻，然后在110(TC溫度下燒結(jié)7小時，自然冷卻后再粉碎研磨得到粒徑為130-150微米的廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體；
4)制備磁性阻尼復(fù)合材料
將各成份按重量百分比為:高嶺土 8%，氧化鎂8%，廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體24%，其余為酚醛樹脂進行配料，各原料混合均勻，將混合物放入模具中，然后置于210°C的間接加熱電阻爐中保溫20分鐘，自然冷卻至室溫，從模具中取出得到磁性阻尼復(fù)合材料。
[0014]實施例二:
本發(fā)明磁性阻尼復(fù)合材料，其制備方法如下:
1)鈰錳復(fù)合氧化物的制備
各原料按重量百分比=Mn3O4 16%, WO3 0.02 %，CeO2 0.5%，MoO3 0.080%, ZnO 14%，其余為Fe2O3進行配料，各原料純度均大于99.9% ;將各原料在砂磨機中進行混合和破碎，而后將粉料在130°C下烘干，烘干后再過篩，篩網(wǎng)為220目，然后在900°C的溫度下預(yù)燒80分鐘，預(yù)燒后粉碎研磨得到鈮錳復(fù)雜氧化物粉體，粉體粒徑為130-150微米；
2)廢水泥的準(zhǔn)備
取上述成份的廢水泥，研磨成粒徑為130-150微米的廢水泥粉體，備用；
3)制備廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體
按重量比0.5:1.2將步驟2)所得的廢水泥粉體和步驟I)所得的鈰錳復(fù)合氧化物粉體混合均勻，然后在1130°C溫度下燒結(jié)9小時，自然冷卻后再粉碎研磨得到粒徑為130-150微米的廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體；
4)制備磁性阻尼復(fù)合材料
將各成份按重量百分比為:高嶺土 10%，氧化鎂11%，廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體28%，其余為酚醛樹脂進行配料，各原料混合均勻，將混合物放入模具中，然后置于235°C的間接加熱電阻爐中保溫30分鐘，自然冷卻至室溫，從模具中取出得到磁性阻尼復(fù)合材料。
[0015] 實施例三:
本發(fā)明磁性阻尼復(fù)合材料，其制備方法如下:
1)鈰錳復(fù)合氧化物的制備
各原料按重量百分比:Mn3O4 14%, WO3 0.01 %，CeO2 0.4%，MoO3 0.07%, ZnO 13%，其余為Fe2O3進行配料，各原料純度均大于99.9% ;將各原料在砂磨機中進行混合和破碎，而后將粉料在125°C下烘干，烘干后再過篩，篩網(wǎng)為200目，然后在890°C的溫度下預(yù)燒75分鐘，預(yù)燒后粉碎研磨得到鈰錳復(fù)合氧化物粉體，粉體粒徑為130-150微米；
2)廢水泥的準(zhǔn)備
取上述成份的廢水泥，研磨成粒徑為130-150微米的廢水泥粉體，備用；
3)制備廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體按重量比0.5:1.1將步驟2)所得的廢水泥粉體和步驟I)所得的鈰錳復(fù)合氧化物粉體混合均勻，然后在1120°C溫度下燒結(jié)8小時，自然冷卻后再粉碎研磨得到粒徑為130-150微米的廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體；
4)制備磁性阻尼復(fù)合材料
將各成份按重量百分比為:高嶺土 9%，氧化鎂9%，廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體26%，其余為酚醛樹脂進行配料，各原料混合均勻，將混合物放入模具中，然后置于225°C的間接加熱電阻爐中保溫25分鐘，自然冷卻至室溫，從模具中取出得到磁性阻尼復(fù)合材料。
[0016]實施例四:(步驟4中成份配比不在本發(fā)明設(shè)計比例范圍內(nèi))
本發(fā)明磁性阻尼復(fù)合材料，其制備方法如下:
步驟1-3同實施例3中的步驟1-3。
[0017]4)制備磁性阻尼復(fù)合材料
將各成份按重量百分比為:高嶺土 6%，氧化鎂6%，廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體22%，其余為酚醛樹脂進行配料，各原料混合均勻，將混合物放入模具中，然后置于190°C的間接加熱電阻爐中保溫15分鐘，自然冷卻至室溫，從模具中取出得到磁性阻尼復(fù)合材料。
[0018]實施例五:(步驟4中成份配比不在本發(fā)明設(shè)計比例范圍內(nèi))
本發(fā)明磁性阻尼復(fù)合材料，其制備方法如下:
步驟1-3同實施例3中的步驟1-3。
[0019]4)制備磁性阻尼復(fù)合材料
將各成份按重量百分比為:高嶺土 12%，氧化鎂13%，廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體30%,其余為酚醛樹脂進行配料，各原料混合均勻，將混合物放入模具中，然后置于250°C的間接加熱電阻爐中保溫40分鐘，自然冷卻至室溫，從模具中取出得到磁性阻尼復(fù)合材料。
[0020]表一
【權(quán)利要求】
1.一種磁性阻尼復(fù)合材料，其特征是:該材料中各成份的重量百分比為:高嶺土.8-10%,氧化續(xù)8_11%，廢水泥鋪猛復(fù)合氧化物復(fù)合體24-28%,其余為酌.醒樹脂； 所述廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體由廢水泥和鈰錳復(fù)合氧化物按重量比0.5:1-1.2混合而成，其中廢水泥中各成份的重量百分比為=SiO2 20-24%, Al2O3 4-7%，F(xiàn)e2O3 2.5-6%,其余為CaO ； 所述的鈰錳復(fù)合氧化物各成份的重量百分比為:Mn3O4 12-16%, WO3 0.005-0.02%,CeO2 0.2-0.5%, MoO3 0.05-0.080%, ZnO 12-14%，其余 Fe2O30
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性阻尼復(fù)合材料，其特征是:所述廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體的粒徑為100-120微米。
3.權(quán)利要求1所述磁性阻尼復(fù)合材料的制備方法，其特征是:該方法包括以下步驟: . 1)鈰錳復(fù)合氧化物的制備 各原料按重量百分比:Mn304 12-16%, WO3 0.005-0.02%, CeO2 0.2-0.5%, MoO3.0.05-0.080%, ZnO 12-14%,其余為Fe2O3進行配料，各原料純度均大于99.9% ;將各原料在砂磨機中進行混合和破碎，而后將粉料在120-130°C下烘干，烘干后再過篩，篩網(wǎng)為180-220目，然后在870-900°C的溫度下預(yù)燒70-80分鐘，預(yù)燒后粉碎研磨得到鈮錳復(fù)雜氧化物粉體，粉體粒徑為130-150微米； .2)廢水泥的準(zhǔn)備 取上述成份的廢水泥，研磨成粒徑為130-150微米的廢水泥粉體，備用； . 3)制備廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體 按重量比將步驟2)所得的廢水泥粉體和步驟I)所得的鈰錳復(fù)合氧化物粉體混合均勻，然后在1100-1130°C溫度下燒結(jié)7-9小時，自然冷卻后再粉碎研磨得到粒徑為130-150微米的廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體； . 4)制備磁性阻尼復(fù)合材料 將各成份按重量百分比為:高嶺土 8-10%，氧化鎂8-11%，廢水泥鈰錳復(fù)合氧化物復(fù)合體24-28%，其余為酚醛樹脂進行配料，各原料混合均勻，將混合物放入模具中，然后置于.210-235°C的間接加熱電阻爐中保溫20-30分鐘，自然冷卻至室溫，從模具中取出得到磁性阻尼復(fù)合材料。
【文檔編號】C04B26/12GK103964746SQ201410187856
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】王玲, 趙浩峰, 陶詔靈, 鄭澤昌, 王冰, 潘子云, 曹燕子, 宋超, 趙佳玉, 謝艷春, 龔國慶, 雷霆, 何曉蕾, 徐小雪, 柯維雄, 陸陽平, 裴李娜, 趙圣哲 申請人:南京信息工程大學(xué)