一种高硅氧布复合材料制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料制备领域,尤其涉及一种高硅氧布复合材料制备方法。
【背景技术】
[0002]伴随着材料工程的发展,酚醛树脂(PF) /高硅氧布复合材料由于其优异的力学性能、耐烧蚀性能以及低成本因素,在发动机喷管中得到广泛应用。但是,作为发动机耐烧蚀材料,PF基复合材料密度相对较高,不利于其在相关领域的应用。因为材料减重具有重要意义,特别是对于大型构件,减重的效益可能更加显著。传统的PF基防热材料如PF /高硅氧布、PF /玻璃纤维等热导率较高,要达到一定隔热要求,必须增加防热层厚度。但材料密度也较高,防热层较重,不能满足发动机背壁防热层对材料密度低、耐烧蚀性能优异、热导率低、隔热效率高等诸多要求。
【发明内容】
[0003]本发明旨在解决上述问题,提供一种高硅氧布复合材料制备方法。
[0004]一种高硅氧布复合材料制备方法,其特征在于包括:将HGB缓慢加入到少量酒精溶液中,使HGB润湿,再将上述溶液在搅拌状态下与PF混合,然后用高速搅拌机分散均匀;将配好的PF / HGB胶液倒入胶槽中,采用浸胶机浸溃高硅氧布,制备PF /高硅氧布/ HGB预浸料;将预浸料铺层后放入液压机上固化成型,制得PF /高硅氧布/ HGB复合材料。
[0005]本发明所述的一种高硅氧布复合材料制备方法,其特征在于所述HGB的质量分数为5% ο
[0006]本发明所述的一种高硅氧布复合材料制备方法,其特征在于所述高硅氧布为斜纹的 SW220。
[0007]本发明所述的一种高硅氧布复合材料制备方法,其特征在于所述HGB的密度为0.570-0.63g/cm3,压缩强度为55MPa,粒径小于等于85 μ m。
[0008]本发明所述的一种高硅氧布复合材料制备方法,其特征在于所述浸胶机的工作温度为 80~110°C。
[0009]本发明所述的一种高硅氧布复合材料制备方法,通过对原有制备工艺的改进,以PF为基体,以高硅氧纤维织物为增强体,通过添加HGB,制备出的复合材料耐烧蚀、隔热性能高,且本发明所述的材料制备方法过程简单,易于操作,具有极大的经济价值。
【具体实施方式】
[0010]一种高硅氧布复合材料制备方法,其特征在于包括:将HGB缓慢加入到少量酒精溶液中,使HGB润湿,再将上述溶液在搅拌状态下与PF混合,然后用高速搅拌机分散均匀;将配好的PF / HGB胶液倒入胶槽中,采用浸胶机浸溃高硅氧布,制备PF /高硅氧布/ HGB预浸料;将预浸料铺层后放入液压机上固化成型,制得PF /高硅氧布/ HGB复合材料。
[0011]本发明所述的一种高硅氧布复合材料制备方法,所述HGB的质量分数为5%。所述高硅氧布为斜纹的SW220。所述HGB的密度为0.570-0.63g/cm3,压缩强度为55MPa,粒径小于等于85 μ m。所述浸胶机的工作温度为80~110°C。随着HGB含量的增加,线烧蚀率与质量烧蚀率先逐渐降低,当HGB质量分数为5%时,PF /高硅氧/ HGB复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率最低,分别为0.091mm / s和0.0669g / s ;其后,随着HGB含量的继续增加,线烧蚀率与质量烧蚀率均出现增加趋势。这表明,加入适量的HGB有助于提高PF /高硅氧/HGB复合材料的耐烧蚀能力。这主要是因为HGB为球形薄壁空腔结构,其空腔内的气体可以起到良好的隔热效果,由于HGB粒径大小不等,复合材料层压板在固化压力作用下,树脂胶液中的HGB会滑移到纤维层与纤维层之间,而粒径较小的HGB进入树脂缝隙中,从而使材料变得致密,微孔尺寸减小,有利于复合材料整体耐烧蚀能力的提高。未添加HGB和添加质量分数为3%的HGB的PF /高硅氧布/ HGB复合材料经20s烧蚀后,其炭化凹痕较明显,炭化层表面粗糙,并从试样中心向外呈圆环状凹陷。与未添加HGB时相比,HGB质量分数为5%和10%的PF /高硅氧布/ HGB复合材料烧蚀后,炭化层相对较平滑,凹坑较浅,未出现明显的剥离痕迹。由此可见,适量的HGB可提高炭化层的强度,从而提高复合材料的耐烧蚀能力。在定数量的HGB均匀分散在胶液中,可提高PF /高硅氧布/ HGB复合材料中的耐烧蚀能力。适量的HGB可提高PF /高硅氧布/ HGB复合材料的比热容。比热容与材料的隔热性能密切相关,比热容大有利于材料的隔热。由于HGB在降低复合材料密度的同时,含水率也有所降低,故引起复合材料的导热系数下降。当HGB添加量较多时,容易造成分散不均,产生团聚现象,在压力加载过程中,部分微珠破裂导致隔热效果反而变差。综合比热容、热扩散系数和导热系数的分析,当加入质量分数为5%的HGB时复合材料的综合隔热性能最好。
【主权项】
1.一种高硅氧布复合材料制备方法,其特征在于包括:将HGB缓慢加入到少量酒精溶液中,使HGB润湿,再将上述溶液在搅拌状态下与PF混合,然后用高速搅拌机分散均匀;将配好的PF / HGB胶液倒入胶槽中,采用浸胶机浸溃高硅氧布,制备PF /高硅氧布/ HGB预浸料;将预浸料铺层后放入液压机上固化成型,制得PF /高硅氧布/ HGB复合材料。
2.如权利要求1所述的一种高硅氧布复合材料制备方法,其特征在于所述HGB的质量分数为5%。
3.如权利要求1所述的一种高硅氧布复合材料制备方法,其特征在于所述高硅氧布为斜纹的SW220。
4.如权利要求1所述的一种高硅氧布复合材料制备方法,其特征在于所述HGB的密度为0.570-0.63g/cm3,压缩强度为55MPa,粒径小于等于85 μ m。
5.如权利要求1所述的一种高娃氧布复合材料制备方法,其特征在于所述浸胶机的工作温度为80~110°C。
【专利摘要】一种高硅氧布复合材料制备方法,属于材料制备领域。其特征在于将HGB加入到酒精溶液中,使HGB润湿,再将其在搅拌状态下与PF混合,然后用高速搅拌机分散均匀;将配好的PF/HGB胶液倒入胶槽中,用浸胶机浸渍高硅氧布,制备PF/高硅氧布/HGB预浸料;将预浸料铺层后放入液压机上固化成型,制得PF/高硅氧布/HGB复合材料。通过对原有制备工艺的改进,以PF为基体,以高硅氧纤维织物为增强体,通过添加HGB,制备出的复合材料耐烧蚀、隔热性能高,且本发明所述的材料制备方法过程简单,易于操作,具有极大的经济价值。
【IPC分类】C08L61-06, C08L83-04
【公开号】CN104629252
【申请号】CN201410744077
【发明人】乔学亮
【申请人】乔学亮
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月9日