[发明专利]麻纤维织物结构遗态C/金属复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，涉及一种复合材料的制备方法，具体涉及一种麻纤维织物结构遗态C/金属复合材料的制备方法。

背景技术

目前，公知的具有遗态结构的C/金属复合材料的技术有：1)材料导报[J]，2006(10)：5-7刊登的《遗态材料的研究理念和研究进展》；2)化学进展[J]，2008，20(6)：989-1000刊登的《生物模板法制备木材陶瓷》；3)2004年中国材料研讨会论文摘要集[C]，2004：421刊登的铝合金/木质陶瓷复合材料的制备与力学性能研究；4)专利《生态陶瓷、金属复合材料的制备方法》(专利号ZL02137503.8，公开号CN1403620，公开日2003.3.19)。5)专利《摩擦复合材料的制备方法》(专利号ZL02137504.6，公开号CN1403527，公开日2003.03.19)；6)专利《麻纤维遗态结构C/Sn或C/Al复合材料的制备方法》申请号200810231642.7，公开号CN101381855，公开日2009.03.11)。

以上公开的技术主要以木、竹、麻、秸秆、生物矿物等天然生物材料为生物模板制备遗态结构C/金属复合材料，没有从人为改善或重构生物模板结构的角度，构造即具有“可设计性”结构的生物模板材料，制备出满足人们不同结构性能需求的遗态C/金属复合材料。而麻纤维织物以其良好的可设计性、高的有序度、稳定的尺寸、易于成型及麻纤维生物自身的强度高、吸湿性好、导热性强等优点还没有被用作制备遗态结构C/金属复合材料的生物模板。因此，研究和开发具有“可设计性”的麻纤维织物结构遗态C/金属复合材料，不仅使所制备的遗态材料，在结构上遗传了麻纤维织物人为制造的排布方式和排布结构及麻纤维生物自身的多层次、多维的本征精细结构，改善了遗态结构C/金属复合材料的组织均匀性和一致性，而且又赋予了其新的功能。使其具有质轻、消振、吸音、减摩耐磨和电磁屏蔽性好的特点，从而扩展其应用领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种麻纤维织物结构遗态C/金属复合材料的制备方法，解决了现有的制备方法无法从人为改善或重构生物模板结构的角度，构造具有“可设计性”结构的生物模板材料，制备出满足人们不同结构性能需求的遗态C/金属复合材料的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种麻纤维织物结构遗态C/金属复合材料的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：制备麻纤维织物模板，包括制备织物组织结构麻纤维织物模板或制备交替组织结构麻纤维织物模板；

步骤2：将步骤1制备的麻纤维织物模板置于真空热压炉中，在真空或在惰性气体保护气氛下，以3-20℃/min的升温速率升温至500-1800℃，保温1-10h，炉冷或温控冷却，得到遗态C基模板；

步骤3：将步骤1制备的麻纤维织物模板与金属混合放入浸渗装置内，或将步骤2制备的遗态C基模板与金属混合放入浸渗装置内，将浸渗装置置于真空炉中，采用真空压力浸渗或无压自发浸渗，以3-20℃/min的升温速率升温至250-1100℃，保温1-10h，制备得到麻纤维织物结构遗态C/金属复合材料。

本发明的特征还在于，

其中的步骤1中制备织物组织结构麻纤维织物模板，具体按照以下步骤实施：取麻纤维织物，采用自然浸渍或超声浸渍热固性树脂后，采用叠层方式将麻纤维织物叠成220层布块，将布块热压成型后固化，得到织物组织结构麻纤维织物模板。

其中的步骤1中制备交替组织结构麻纤维织物模板，具体按照以下步骤实施：取两种或两种以上组织结构的同一种麻纤维织物，采用自然浸渍或超声浸渍热固性树脂后，采用交替叠层方式将麻纤维织物叠成2-20层布块，将布块热压成型后固化，得到交替组织结构麻纤维织物模板。

其中的麻纤维织物选用苎麻纤维、亚麻纤维、大麻纤维或剑麻纤维中的一种。

其中的热固性树脂选用酚醛树脂、环氧树脂或呋喃树脂中的一种。

其中的将布块热压成型后固化，热压温度100-150℃，压强0.5MPa-10MPa，热压时间0.5-5h。

其中的步骤3中采用真空压力浸渗，真空度为1×10^-1-1×10^-3Pa，压强为0.01-0.1个大气压。

其中的步骤3中采用无压自发浸渗，真空度为1×10^-1-1×10^-3Pa。