[发明专利]纤维增强磷酸锌铝基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维增强磷酸锌铝基复合材料，其特征在于纤维增强磷酸锌铝基复合材料主要是由纤维增强材料和磷酸锌铝胶凝材料经模压成型工艺制成；其中纤维增强材料是经过热处理的。

2.根据权利要求1所述的纤维增强磷酸锌铝基复合材料，其特征在于在纤维增强材料的表面增加保护涂层；保护涂层为硅烷偶联剂类涂层、无机纳米粒子溶胶涂层或有机硅树脂涂层；所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550、硅烷偶联剂KH-560、硅烷偶联剂A-151中的一种；无机纳米粒子溶胶为SiO₂溶胶、A1₂O₃溶胶、TiO₂溶胶中的一种；有机硅树脂为甲基硅树脂、苯基硅树脂中的一种。

3.根据权利要求1或2所述的纤维增强磷酸锌铝基复合材料，其特征在于纤维增强材料为高硅氧纤维、石英纤维、玻璃纤维、碳化硅纤维中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的纤维增强磷酸锌铝基复合材料，其特征在于磷酸锌铝胶凝材料由磷酸锌铝溶液和无机填料制成，无机填料占磷酸锌铝溶液质量的5％～40％，磷酸锌铝溶液是由氧化锌、氢氧化铝、浓磷酸和去离子水制成；其中所述的氧化锌与氢氧化铝的摩尔比为1～10∶1，磷元素与金属元素总摩尔数的摩尔比为2～10∶1，磷酸锌铝溶液的固含量为25wt％～75wt％，无机填料的粒径为300～400目；无机填料为A1₂O₃、MgO、超细SiO₂、Na₂B₄O₇、ZrO₂、Bi₂O₃中的一种或几种混合组成；无机填料为混合物按质量份数比是由40～85份Al₂O₃、0.1～8份MgO、0.1～6.5份超细SiO₂、0.1～25份ZrO₂、0.1～5份Na₂B₄O₇、0.1～10份Bi₂O₃中的两种或两种以上组成。

5.制备权利要求1所述纤维增强磷酸锌铝基复合材料的方法，其特征在于纤维增强磷酸锌铝基复合材料的制备方法是按下述步骤实现的：在200～600℃条件下，将纤维增强材料热处理10min～1h；然后按照模压成型工艺制备纤维增强磷酸锌铝基复合材料，模压成型工艺的工艺参数为：模压温度为85～300℃，模压压力为5～10MPa，模压时间为6～35小时。

6.根据权利要求5所述的纤维增强磷酸锌铝基复合材料的制备方法，其特征在于热处理纤维增强材料后，在超声频率为48±1.5KHz条件下超声浸渍10～30min；尔后在100～120℃条件下烘干1～3小时，即在纤维增强材料表面制得保护涂层。

7.根据权利要求5或6所述的纤维增强磷酸锌铝基复合材料的制备方法，其特征在于制备纤维增强磷酸锌铝基复合材料的反应中模压成型工艺为层压模压法或织物模压法。

8.根据权利要求5或6所述的纤维增强磷酸锌铝基复合材料的制备方法，其特征在于制备纤维增强磷酸锌铝基复合材料的反应中模压温度为120～175℃。

9.根据权利要求5或6所述的纤维增强磷酸锌铝基复合材料的制备方法，其特征在于制备纤维增强磷酸锌铝基复合材料的反应中模压压力为6～9MPa。

10.根据权利要求5或6所述的纤维增强磷酸锌铝基复合材料的制备方法，其特征在于制备纤维增强磷酸锌铝基复合材料的反应中模压时间为10～30小时。