一種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料，以雜化樹脂為基體，氧化鋁纖維為增強(qiáng)體，采用RTM工藝完成制備。本發(fā)明公開了一種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：(1)原料裝模；(2)真空壓力浸漬；(3)加熱固化。本發(fā)明的復(fù)合材料具有在使役過程中實(shí)現(xiàn)原位陶瓷化并長時(shí)抗氧化的功能，高溫力學(xué)性能優(yōu)良，具有應(yīng)用于短時(shí)使用熱結(jié)構(gòu)材料的潛力，本發(fā)明的制備方法制造時(shí)間短，生產(chǎn)效率高，成本大幅降低。
【專利說明】
一種氧化鋁纖維増強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種雜化樹脂基復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熱結(jié)構(gòu)材料是指不依賴金屬結(jié)構(gòu)承力，同時(shí)起到氣動維形、防熱承載等功能的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)材料，可用于飛行器中端頭/前緣、氣動殼體、舵/翼、燃燒室等部位。航天飛機(jī)第一次研制并使用了熱結(jié)構(gòu)，如:C/C機(jī)頭錐、翼前緣等，實(shí)現(xiàn)了航天飛機(jī)安全返回和可重復(fù)使用。
[0003]航天飛機(jī)問世之后的30年間，針對熱結(jié)構(gòu)材料的改進(jìn)和優(yōu)化開展了大量的研究工作，發(fā)展了燒蝕熱結(jié)構(gòu)、低燒蝕熱結(jié)構(gòu)和非燒蝕熱結(jié)構(gòu)三類材料體系。大多數(shù)低燒蝕熱結(jié)構(gòu)和非燒蝕熱結(jié)構(gòu)材料，如C/C復(fù)合材料、C/SiC復(fù)合材料和SiC/SiC復(fù)合材料，可以承受2000K高溫長時(shí)熱環(huán)境，且高溫力學(xué)性能優(yōu)良。上述材料多采用CVI法(化學(xué)氣相滲透法)或PIP法(先軀體浸漬裂解法)進(jìn)行制備，CVI法由于熱解炭和碳化硅基體的致密化速度低，導(dǎo)致生產(chǎn)周期長，制造成本高;而PIP法受先驅(qū)體轉(zhuǎn)化率限制，為了達(dá)到較高的致密度，必須經(jīng)過反復(fù)多次浸漬裂解，導(dǎo)致制備周期長，工藝成本高。如何實(shí)現(xiàn)縮短制備周期和降低工藝成本也是實(shí)現(xiàn)上述熱結(jié)構(gòu)材料工程化應(yīng)用的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料及其制備方法，本發(fā)明的復(fù)合材料具有在使役過程中實(shí)現(xiàn)原位陶瓷化并長時(shí)抗氧化的功能，高溫力學(xué)性能優(yōu)良，具有應(yīng)用于短時(shí)使用熱結(jié)構(gòu)材料的潛力，制造時(shí)間短，生產(chǎn)效率高，成本大幅降低。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料，包括:40vol%?60vol %的雜化樹脂基體，40vol %?60vol %的氧化招纖維增強(qiáng)體。
[0006]所述氧化鋁纖維增強(qiáng)體為兩維編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體、兩維半編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體、三維五向編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體、三維六向編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體或正交三向編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體中的一種或組合。
[0007]所述的雜化樹脂基體為同時(shí)包含S1、B、C、N的雜化樹脂。
[0008]—種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟:
[0009](I)在模具型腔表面均勻地刷涂脫模劑后，將氧化鋁纖維增強(qiáng)體按最終制得的復(fù)合材料包括40vol %?60vol %的氧化鋁纖維增強(qiáng)體的體積含量要求制成設(shè)定的形狀并放入模具型腔中，噴灑去離子水使氧化鋁纖維增強(qiáng)體與型腔保持接觸，修整氧化鋁纖維增強(qiáng)體后將模腔緊固、密封并抽真空；
[0010](2)將模具和雜化樹脂均預(yù)熱至浸漬溫度，在真空條件下，將雜化樹脂加壓填充到模具型腔中，直至雜化樹脂充滿模具且溢出的雜化樹脂不夾帶氣泡；雜化樹脂注射完畢后將模具密封，進(jìn)行氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬；
[0011](3)將氧化鋁纖維增強(qiáng)體和雜化樹脂的混合物進(jìn)行加熱固化；
[0012](4)當(dāng)模具中混合物完全固化后，得到包括40vol %?60V01 %的雜化樹脂基體、40vol %?60vol %的氧化鋁纖維增強(qiáng)體的氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料。
[0013]所述步驟(I)中抽真空時(shí)的真空度彡-0.05MPa;
[0014]所述步驟(2)中氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬的浸漬溫度為40?70°C，浸漬壓力為0.5?5MPa，浸漬時(shí)間為I?5h。
[0015]所述步驟(3)中固化方法為:升溫至120?180°C并保持8?20h，雜化樹脂凝膠后，繼續(xù)升溫至200?280°C，保持8?20h。
[0016]所述氧化鋁纖維增強(qiáng)體為兩維編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體、兩維半編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體、三維五向編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體、三維六向編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體或正交三向編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體中的一種或組合。
[0017]所述的雜化樹脂基體為同時(shí)包含S1、B、C、N的雜化樹脂。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0019](I)本發(fā)明的復(fù)合材料以雜化樹脂為基體，氧化鋁纖維為增強(qiáng)體，通過RTM(樹脂傳遞模塑)工藝制備，該復(fù)合材料在使役過程中可實(shí)現(xiàn)原位陶瓷化，陶瓷化產(chǎn)率大于60%。
[0020](2)本發(fā)明的復(fù)合材料在長時(shí)有氧環(huán)境下(時(shí)間彡3小時(shí))，質(zhì)量保留率大于85%，具有長時(shí)抗氧化功能，而現(xiàn)有的碳雜化材料體系質(zhì)量保留率僅為33%
[0021 ] (3)本發(fā)明的復(fù)合材料高溫力學(xué)性能優(yōu)良，5000C高溫拉伸性能大于50MPa，而傳統(tǒng)樹脂基復(fù)合材料，如高硅氧酚醛復(fù)合材料，在500°C時(shí)高溫拉伸性能僅為4MPa。
[0022](4)本發(fā)明的復(fù)合材料與現(xiàn)有陶瓷基復(fù)合材料如碳/碳化硅復(fù)合材料、碳基復(fù)合材料如碳/碳復(fù)合材料相比，產(chǎn)品制造時(shí)間短(約I?2個(gè)月)，生產(chǎn)效率高，成本呈大幅降低(2萬元/kg以下)。
【附圖說明】
[0023]圖1為在空氣中900°C熱環(huán)境中，氧化鋁纖維/雜化樹脂復(fù)合材料質(zhì)量保留率。
【具體實(shí)施方式】
[0024]—種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料，其特征在于，包括:40vol%?60vol%的雜化樹脂基體，40vol %?60vol %的氧化招纖維增強(qiáng)體;雜化樹脂基體為含S1、B、C、N的雜化樹脂。氧化鋁纖維增強(qiáng)體編織方法為兩維編織、兩維半編織、三維五向編織、三維六向編織或者正交三向編織中的至少一種。氧化鋁纖維牌號為NextelTM 312,NextelTM440、NextelTM 480、NextelTM 550、NextelTM 610或NextelTM 720等。
[0025]—種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟:
[0026](I)裝模:將氧化鋁纖維增強(qiáng)體按纖維體積含量的需求制成一定形狀，再放入模具中。首先在模具型腔表面均勻地刷涂脫模劑，然后在模具密封槽內(nèi)裝上密封條組裝后，將氧化鋁纖維增強(qiáng)體放入型腔中，噴灑去離子水使氧化鋁纖維增強(qiáng)體與型腔較好接觸，對氧化鋁纖維增強(qiáng)體局部進(jìn)行修整，之后使用螺栓或其他緊固方式將模腔緊固、密封。連接注膠管路及RTM設(shè)備(或樹脂罐、加壓系統(tǒng))。模具出膠口連接真空系統(tǒng)，通過真空表壓檢查整個(gè)注膠系統(tǒng)的密封性。裝模工序的主要工藝參數(shù)包括:真空表壓彡-0.05MPa。
[0027](2)真空壓力浸漬:在模具閉合鎖緊后，將模具、RTM設(shè)備(含樹脂罐)和處理后樹脂均預(yù)熱至浸漬溫度，將雜化樹脂用抽真空方法抽入樹脂罐中。在真空輔助條件下，利用樹脂栗或氮?dú)饧訅合到y(tǒng)將雜化樹脂從樹脂罐經(jīng)過注膠管路傳輸?shù)秸麄€(gè)模腔，直至從出膠口溢出。在停止真空條件下流出的樹脂應(yīng)不夾帶氣泡，如有氣泡應(yīng)繼續(xù)讓樹脂流出直至沒有氣泡，必要時(shí)可對模腔內(nèi)的膠液進(jìn)行保壓。樹脂注射完畢后將模具出膠口堵死，防止模腔內(nèi)樹脂流失。真空浸漬工序的主要工藝參數(shù)包括:氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬的浸漬壓力為0.5?5MPa，浸漬溫度為40?70°C，氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬的浸漬時(shí)間為I?5h。
[0028](3)固化:在模具充滿樹脂后，通過加熱使樹脂發(fā)生反應(yīng)，交聯(lián)形成無定形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠。為了基體孔隙均勻，在固化過程中首先升溫至120?180°C并保持8?20h，打開觀察孔若發(fā)現(xiàn)樹脂凝膠后，繼續(xù)升溫至200?280°C，保持8?20h;
[0029](4)當(dāng)固化反應(yīng)進(jìn)行完全后，打開模具取出制件，得到氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料。
[0030]下面通過具體的實(shí)施例來說明，但本發(fā)明不局限于以下實(shí)施例:
[0031]實(shí)施例1:氧化鋁纖維兩維編織增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料的制備:
[0032](I)裝模:將氧化鋁纖維增強(qiáng)體按纖維體積含量的需求制成一定形狀，再放入模具中。首先在模具型腔表面均勻地刷涂脫模劑，然后在模具密封槽內(nèi)裝上密封條組裝后，將氧化鋁纖維增強(qiáng)體放入型腔中，噴灑去離子水使氧化鋁纖維增強(qiáng)體與型腔較好接觸，對氧化鋁纖維增強(qiáng)體局部進(jìn)行修整，之后使用螺栓或其他緊固方式將模腔緊固、密封。連接注膠管路及RTM設(shè)備(或樹脂罐、加壓系統(tǒng))。模具出膠口連接真空系統(tǒng)，通過真空表壓檢查整個(gè)注膠系統(tǒng)的密封性。裝模工序的主要工藝參數(shù)，真空表壓為-0.06MPa。
[0033](2)真空壓力浸漬:在模具閉合鎖緊后，將模具、RTM設(shè)備(含樹脂罐)和處理后樹脂均預(yù)熱至浸漬溫度，雜化樹脂用抽真空方法抽入樹脂罐中。在真空輔助條件下，利用樹脂栗或氮?dú)饧訅合到y(tǒng)將雜化樹脂從樹脂罐經(jīng)過注膠管路傳輸?shù)秸麄€(gè)模腔，直至從出膠口溢出。在停止真空條件下流出的樹脂應(yīng)不夾帶氣泡，如有氣泡應(yīng)繼續(xù)讓樹脂流出直至沒有氣泡，必要時(shí)可對模腔內(nèi)的膠液進(jìn)行保壓。樹脂注射完畢后將模具出膠口堵死，防止模腔內(nèi)樹脂流失。真空浸漬工序的主要工藝參數(shù)包括:氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬的浸漬壓力為0.5MPa，浸漬溫度為70°C，氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬的浸漬時(shí)間為5h。
[0034](3)固化:在模具充滿樹脂后，通過加熱使樹脂發(fā)生反應(yīng)，交聯(lián)形成無定形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠。為了基體孔隙均勻，在固化過程中首先升溫至120°C，保溫20h，打開觀察孔若發(fā)現(xiàn)樹脂凝膠后，繼續(xù)升溫至200°C，保溫20h。
[0035](4)當(dāng)固化反應(yīng)進(jìn)行完全后，打開模具取出制件，得到氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料。
[0036]實(shí)施例2、氧化鋁纖維兩維半編織增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料的制備
[0037](I)裝模:將氧化鋁纖維增強(qiáng)體按纖維體積含量的需求制成一定形狀，再放入模具中。首先在模具型腔表面均勻地刷涂脫模劑，然后在模具密封槽內(nèi)裝上密封條組裝后，將氧化鋁纖維增強(qiáng)體放入型腔中，噴灑去離子水使氧化鋁纖維增強(qiáng)體與型腔較好接觸，對氧化鋁纖維增強(qiáng)體局部進(jìn)行修整，之后使用螺栓或其他緊固方式將模腔緊固、密封。連接注膠管路及RTM設(shè)備(或樹脂罐、加壓系統(tǒng))。模具出膠口連接真空系統(tǒng)，通過真空表壓檢查整個(gè)注膠系統(tǒng)的密封性。裝模工序的主要工藝參數(shù)包括:真空表壓為-0.07MPa。
[0038](2)真空壓力浸漬:在模具閉合鎖緊后，將模具、RTM設(shè)備(含樹脂罐)和處理后樹脂均預(yù)熱至浸漬溫度，將雜化樹脂用抽真空方法抽入樹脂罐中。在真空輔助條件下，利用樹脂栗或氮?dú)饧訅合到y(tǒng)將雜化樹脂從樹脂罐經(jīng)過注膠管路傳輸?shù)秸麄€(gè)模腔，直至從出膠口溢出。在停止真空條件下流出的樹脂應(yīng)不夾帶氣泡，如有氣泡應(yīng)繼續(xù)讓樹脂流出直至沒有氣泡，必要時(shí)可對模腔內(nèi)的膠液進(jìn)行保壓。樹脂注射完畢后將模具出膠口堵死，防止模腔內(nèi)樹脂流失。真空浸漬工序的主要工藝參數(shù)包括:氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬的浸漬壓力為5MPa，浸漬溫度為60°C，氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬的浸漬時(shí)間為3h。
[0039](3)固化:在模具充滿樹脂后，通過加熱使樹脂發(fā)生反應(yīng)，交聯(lián)形成無定形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠。為了基體孔隙均勻，在固化過程中升溫至150°C，保溫10h，打開觀察孔若發(fā)現(xiàn)樹脂凝膠后，繼續(xù)升溫至240°C，保溫10h。當(dāng)固化反應(yīng)進(jìn)行完全后，打開模具取出制件，得到氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料。
[0040]實(shí)施例3、氧化鋁纖維三維五向編織增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料的制備方法
[0041](I)裝模:將氧化鋁纖維增強(qiáng)體按纖維體積含量的需求制成一定形狀，再放入模具中。首先在模具型腔表面均勻地刷涂脫模劑，然后在模具密封槽內(nèi)裝上密封條組裝后，將氧化鋁纖維增強(qiáng)體放入型腔中，噴灑去離子水使氧化鋁纖維增強(qiáng)體與型腔較好接觸，對氧化鋁纖維增強(qiáng)體局部進(jìn)行修整，之后使用螺栓或其他緊固方式將模腔緊固、密封。連接注膠管路及RTM設(shè)備(或樹脂罐、加壓系統(tǒng))。模具出膠口連接真空系統(tǒng)，通過真空表壓檢查整個(gè)注膠系統(tǒng)的密封性。裝模工序的主要工藝參數(shù)包括:真空表壓為-0.06MPa。
[0042](2)真空壓力浸漬:在模具閉合鎖緊后，將模具、RTM設(shè)備(含樹脂罐)和處理后樹脂均預(yù)熱至浸漬溫度，將雜化樹脂用抽真空方法抽入樹脂罐中。在真空輔助條件下，利用樹脂栗或氮?dú)饧訅合到y(tǒng)將雜化樹脂從樹脂罐經(jīng)過注膠管路傳輸?shù)秸麄€(gè)模腔，直至從出膠口溢出。在停止真空條件下流出的樹脂應(yīng)不夾帶氣泡，如有氣泡應(yīng)繼續(xù)讓樹脂流出直至沒有氣泡，必要時(shí)可對模腔內(nèi)的膠液進(jìn)行保壓。樹脂注射完畢后將模具出膠口堵死，防止模腔內(nèi)樹脂流失。真空浸漬工序的主要工藝參數(shù)包括:氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬的浸漬壓力為2MPa，浸漬溫度為60°C，氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬的浸漬時(shí)間為3h。
[0043](3)固化:在模具充滿樹脂后，通過加熱使樹脂發(fā)生反應(yīng)，交聯(lián)形成無定形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠。為了基體孔隙均勻，在固化過程中先升溫至180°C，保溫8h，打開觀察孔若發(fā)現(xiàn)樹脂凝膠后，繼續(xù)升溫至280°C，保溫8h。當(dāng)固化反應(yīng)進(jìn)行完全后，打開模具取出制件，得到氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料。
[0044]實(shí)施例4、氧化鋁纖維三維六向編織增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料的制備方法
[0045](I)裝模:將氧化鋁纖維增強(qiáng)體按纖維體積含量的需求制成一定形狀，再放入模具中。首先在模具型腔表面均勻地刷涂脫模劑，然后在模具密封槽內(nèi)裝上密封條組裝后，將氧化鋁纖維增強(qiáng)體放入型腔中，噴灑去離子水使氧化鋁纖維增強(qiáng)體與型腔較好接觸，對氧化鋁纖維增強(qiáng)體局部進(jìn)行修整，之后使用螺栓或其他緊固方式將模腔緊固、密封。連接注膠管路及RTM設(shè)備(或樹脂罐、加壓系統(tǒng))。模具出膠口連接真空系統(tǒng)，通過真空表壓檢查整個(gè)注膠系統(tǒng)的密封性。裝模工序的主要工藝參數(shù)包括:真空表壓為-0.06MPa。
[0046](2)真空壓力浸漬:在模具閉合鎖緊后，將模具、RTM設(shè)備(含樹脂罐)和處理后樹脂均預(yù)熱至浸漬溫度，將權(quán)利要求3所述雜化樹脂用抽真空方法抽入樹脂罐中。在真空輔助條件下，利用樹脂栗或氮?dú)饧訅合到y(tǒng)將雜化樹脂從樹脂罐經(jīng)過注膠管路傳輸?shù)秸麄€(gè)模腔，直至從出膠口溢出。在停止真空條件下流出的樹脂應(yīng)不夾帶氣泡，如有氣泡應(yīng)繼續(xù)讓樹脂流出直至沒有氣泡，必要時(shí)可對模腔內(nèi)的膠液進(jìn)行保壓。樹脂注射完畢后將模具出膠口堵死，防止模腔內(nèi)樹脂流失。真空浸漬工序的主要工藝參數(shù)包括:氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬的浸漬壓力為2MPa，浸漬溫度為70°C，氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬的浸漬時(shí)間為5h。
[0047](3)固化:在模具充滿樹脂后，通過加熱使樹脂發(fā)生反應(yīng)，交聯(lián)形成無定形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠。為了基體孔隙均勻，在固化過程中升溫至180°C，保溫8h，打開觀察孔若發(fā)現(xiàn)樹脂凝膠后，繼續(xù)升溫至250°C，保溫10h。當(dāng)固化反應(yīng)進(jìn)行完全后，打開模具取出制件，得到氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料。
[0048]實(shí)施例5、氧化鋁纖維正交三向編織增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料的制備方法
[0049](I)裝模:將氧化鋁纖維增強(qiáng)體按纖維體積含量的需求制成一定形狀，再放入模具中。首先在模具型腔表面均勻地刷涂脫模劑，然后在模具密封槽內(nèi)裝上密封條組裝后，將氧化鋁纖維增強(qiáng)體放入型腔中，噴灑去離子水使氧化鋁纖維增強(qiáng)體與型腔較好接觸，對氧化鋁纖維增強(qiáng)體局部進(jìn)行修整，之后使用螺栓或其他緊固方式將模腔緊固、密封。連接注膠管路及RTM設(shè)備(或樹脂罐、加壓系統(tǒng))。模具出膠口連接真空系統(tǒng)，通過真空表壓檢查整個(gè)注膠系統(tǒng)的密封性。裝模工序的主要工藝參數(shù)包括:真空表壓為-0.07MPa。
[0050](2)真空壓力浸漬:在模具閉合鎖緊后，將模具、RTM設(shè)備(含樹脂罐)和處理后樹脂均預(yù)熱至浸漬溫度，將雜化樹脂用抽真空方法抽入樹脂罐中。在真空輔助條件下，利用樹脂栗或氮?dú)饧訅合到y(tǒng)將雜化樹脂從樹脂罐經(jīng)過注膠管路傳輸?shù)秸麄€(gè)模腔，直至從出膠口溢出。在停止真空條件下流出的樹脂應(yīng)不夾帶氣泡，如有氣泡應(yīng)繼續(xù)讓樹脂流出直至沒有氣泡，必要時(shí)可對模腔內(nèi)的膠液進(jìn)行保壓。樹脂注射完畢后將模具出膠口堵死，防止模腔內(nèi)樹脂流失。真空浸漬工序的主要工藝參數(shù)包括:氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬的浸漬壓力為IMPa，浸漬溫度為70°C，氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬的浸漬時(shí)間為5h。
[0051](3)固化:在模具充滿樹脂后，通過加熱使樹脂發(fā)生反應(yīng)，交聯(lián)形成無定形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠。為了基體孔隙均勻，在固化過程中升溫至150°C，保溫20h，打開觀察孔若發(fā)現(xiàn)樹脂凝膠后，繼續(xù)升溫至200°C，保溫20h。當(dāng)固化反應(yīng)進(jìn)行完全后，打開模具取出制件，得到氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料。
[0052]如圖1所示為在空氣中900°C熱環(huán)境中，氧化鋁纖維/雜化樹脂復(fù)合材料質(zhì)量保留率。
[0053]以上所述，僅為本發(fā)明最佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0054]本發(fā)明說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氧化招纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料，其特征在于，包括:40vol%?60vol %的雜化樹脂基體，40vol %?60vol %的氧化招纖維增強(qiáng)體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料，其特征在于:所述氧化鋁纖維增強(qiáng)體為兩維編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體、兩維半編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體、三維五向編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體、三維六向編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體或正交三向編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體中的一種或組合。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料，其特征在于:所述的雜化樹脂基體為同時(shí)包含S1、B、C、N的雜化樹脂。4.一種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)在模具型腔表面均勻地刷涂脫模劑后，將氧化鋁纖維增強(qiáng)體按最終制得的復(fù)合材料包括40vol %?60vol %的氧化鋁纖維增強(qiáng)體的體積含量要求制成設(shè)定的形狀并放入模具型腔中，噴灑去離子水使氧化鋁纖維增強(qiáng)體與型腔保持接觸，修整氧化鋁纖維增強(qiáng)體后將模腔緊固、密封并抽真空； (2)將模具和雜化樹脂均預(yù)熱至浸漬溫度，在真空條件下，將雜化樹脂加壓填充到模具型腔中，直至雜化樹脂充滿模具且溢出的雜化樹脂不夾帶氣泡；雜化樹脂注射完畢后將模具密封，進(jìn)行氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬； (3)將氧化鋁纖維增強(qiáng)體和雜化樹脂的混合物進(jìn)行加熱固化； (4)當(dāng)模具中混合物完全固化后，得到包括40vol%?60vol%的雜化樹脂基體、40vol %?60vol %的氧化鋁纖維增強(qiáng)體的氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(I)中抽真空時(shí)的真空度彡-0.05MPa。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中氧化鋁纖維增強(qiáng)體在雜化樹脂中浸漬的浸漬溫度為40?70°C，浸漬壓力為0.5?5MPa，浸漬時(shí)間為I?5h。7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中固化方法為:升溫至120?180°C并保持8?20h，雜化樹脂凝膠后，繼續(xù)升溫至200?280°C，保持8?20h。8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述氧化鋁纖維增強(qiáng)體為兩維編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體、兩維半編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體、三維五向編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體、三維六向編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體或正交三向編織氧化鋁纖維增強(qiáng)體中的一種或組合。9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的一種氧化鋁纖維增強(qiáng)的雜化樹脂基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于:所述的雜化樹脂基體為同時(shí)包含S1、B、C、N的雜化樹脂。
【文檔編號】C08L101/00GK105925001SQ201610267197
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】馮志海, 顏雪, 左小彪, 孔磊, 師建軍, 王筠
【申請人】航天材料及工藝研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院