[发明专利]一种高韧性陶瓷复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高韧性陶瓷复合材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：磷酸锆20-30份、铝酸钙15-25份、焦磷酸铁钠12-18份、硅藻土10-14份、脱硫石膏8-12份、聚酰亚胺纤维8-10份、改性高弹碳纤维6-8份、甲基氢二氯硅烷5-7份、聚丙烯酸铵4-6份、过氧化环己酮4-6份、环氧乙烷2-4份、有机硅改性环氧树脂8-10份、聚乙烯吡咯烷酮8-10份、交联剂3-5份、增塑剂3-5份、去离子水150份。

2.根据权利要求1所述的高韧性陶瓷复合材料，其特征在于：所述交联剂选自过硫酸铵、甲叉双丙烯酰胺、丙烯基丙烯酸甲酯中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的高韧性陶瓷复合材料，其特征在于：所述增塑剂选自环氧硬脂酸辛酯、环氧化甘油三酸酯、邻苯二甲酸二丁酯中的任意一种。

4.根据权利要求1-3任一所述的高韧性陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按照所述重量份准确称取各原料；

（2）将磷酸锆、铝酸钙、焦磷酸铁钠、硅藻土、脱硫石膏和去离子水加到球磨罐中，球料比5:1，球磨1-2小时后加入聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀后过100-150目筛，干燥，得到混合物A；

（3）将聚酰亚胺纤维、改性高弹碳纤维、甲基氢二氯硅烷、有机硅改性环氧树脂混合，取混合材料的2-3倍重量份的无水乙醇，再加入聚丙烯酸铵、过氧化环己酮、环氧乙烷，搅拌均匀，在600-800W的功率下超声分散25-30分钟，在160-180℃下烘干，过120目筛，得到混合物B；

（4）将混合物A和混合物B通过高速混料机充分混合均匀，注入高压反应釜中，加入交联剂、增塑剂，在温度180℃，压强20MPa下反应18小时，再将反应后的混合物转移到喷雾造粒机中制成颗粒状物料；

（5）将步骤（4）得到的颗粒状物料送入模具中，在120-150 MPa压力下干压成型得素胚，再将素胚放入真空高温烧结炉中，在惰性气体的保护下进行烧结，烧结条件为：先在900-1000℃下预烧1.5小时，再在1650-1700℃下煅烧3-4小时，随后将烧结物置于氮气气氛中自然冷却，得到成品。

5.根据权利要求4所述的高韧性陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中超声分散的具体条件为：超声功率700W，超声时间30分钟；。

6.根据权利要求4所述的高韧性陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中经喷雾造粒机制成的颗粒状物料的直径为150微米。