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专利号: 2020109263046
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-25
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种三维氧化物纤维复合材料的制备方法,其特征在于包括以下的步骤:

步骤一:将硅酸铝纤维布浸泡在三聚磷酸钠混合溶液中,然后逐滴加入改性后的草酸混合溶液调节其pH值至3~4,浸泡2~3h后将纤维布取出,再用过硼酸钠混合溶液洗涤干净后烘干,得到经表面刻蚀和改性处理的纤维预制体A;

步骤二:将氧化铝纤维布浸泡在温度为60~80℃的十二烷基硫酸钠混合溶液中热填充处理1~2h,然后逐滴加入异丁醇胺混合溶液调节其pH值至8~9,浸泡1~2h后将纤维体移至红外烘箱中,在50~80℃的辐照温度下红外烘干,得到经填充处理和表面胺基化的纤维前驱体B;

步骤三:将纤维预制体A和纤维前驱体B裁剪成长度为10cm、宽度为6cm的长方形,采用热刷涂或热喷枪喷射的方法将羧甲基纤维素混合液和裁剪过的两种纤维预制体结合,并将两种纤维预制体依次上下对齐放置并叠加至50~80层,得到纤维复合体C;

步骤四:向陶瓷浆料溶液中添加陶瓷浆料质量0.5~3.5%的聚丙烯酸钠和0.2~1.5%的碳酸氢钠,逐滴加浓度为3~5mol/L的冰醋酸溶液调节其pH值至5~6,随后在100~

400rpm的转速下进行磁力搅拌20~40mins,得到反应前驱液D;

步骤五:将纤维复合体C浸泡在反应前驱液D中,分别设置镁片、铝片和便携式硫酸铜分别为工作电极、辅助电极和参比电极,在0.1~0.3A/cm2的电流密度下进行电泳沉积2~3h,随后将经浆料填充的纤维复合体取出并于50~80℃的温度下烘干,得到高性能三维氧化物纤维复合材料。

2.根据权利要求1所述的三维氧化物纤维复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一的硅酸铝纤维布是组合型针刺毡体,按质量比由40~60%短切原丝毡、20~40%无捻粗纱布和20~40%短切纱组合而成,组成成分按质量比包含30~50%硅酸铝、20~40%氧化锆、20~40%氧化钛和10~30%氧化铍。

3.根据权利要求1所述的三维氧化物纤维复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一的三聚磷酸钠混合溶液按质量比由50~70%乙二醇单甲醚、10~30%三聚磷酸钠和20~

40%去离子水混合组成。

4.根据权利要求1所述的三维氧化物纤维复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一改性后的草酸混合溶液按体积比由70~80%草酸、10~20%正硅酸乙酯和10~20%乙二醇混合组成。

5.根据权利要求1所述的三维氧化物纤维复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤一的过硼酸钠混合溶液按质量比由40~60%过硼酸钠、20~40%氢氧化钠和20~40%聚乙烯醇混合组成,洗涤5~8次并在60~90℃烘干。

6.根据权利要求1所述的三维氧化物纤维复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤二的氧化铝纤维布是组合型针刺毡体,按质量比由40~60%短切原丝毡、20~40%无捻粗纱布和20~40%短切纱组合而成,按成分质量比包含30~50%氧化铝、20~40%氧化镁、20~40%氧化钛和10~30%氧化锶。

7.根据权利要求1所述的三维氧化物纤维复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤二的十二烷基硫酸钠混合溶液按质量比由50~70%十二烷基硫酸钠、10~20%三聚磷酸钠和20~40%去离子水混合组成。

8.根据权利要求1所述的三维氧化物纤维复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤二异丁醇胺混合溶液按质量比由40~60%异丁醇胺、20~40%氢氧化钾和20~40%去离子水混合组成。

9.根据权利要求1所述的三维氧化物纤维复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤三的羧甲基纤维素混合液的温度为80~100℃,按体积比由40~60%羧甲基纤维素、10~

30%聚乙烯醇和30~50%去离子水混合组成。

10.根据权利要求1所述的三维氧化物纤维复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤四陶瓷浆料溶液按质量比由20~40%氧化铝、20~40%氧化硅、10~30%氧化钙和30~

50%去离子水混合组成。