[发明专利]一种高温抗氧化柔性导电氧化物陶瓷纤维织物复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高温柔性导电材料技术领域，具体公开了一种高温抗氧化柔性导电氧化物陶瓷纤维织物复合材料，包括氧化物纤维织物增强氧化物复合材料基材和导电层，导电层位于氧化物纤维织物增强氧化物复合材料基材上表面，氧化物纤维织物增强氧化物复合材料基材厚度为0.1~0.4mm，导电层是以Ag为导电相、PbO‑Na₂O为粘结相的涂层。本发明的复合材料具有好的耐高温性和高温抗氧化性能，导电性优异；具有柔性，可根据构件形状自由铺排，可用于制备高温电磁屏蔽的形状复杂构件，也可贴附于复杂构件表面；能与无机陶瓷材料匹配使用，满足热防护系统（TPS）以及其他特殊无机材料的导电与屏蔽要求。

技术领域

本发明属于高温柔性导电材料技术领域，特别涉及一种高温抗氧化柔性导电氧化物陶瓷纤维织物复合材料及其制备方法。

背景技术

飞行器天线系统，例如被动天线等，需要在热防护系统(TPS)引入导电层，以保证天线系统的正常工作，或者确保高温环境下的电磁屏蔽。由于TPS成型工艺需要，异形构件要求引入的导电材料具备柔性，另一方面热防护系统(TPS)在高温环境下运行，对导电材料提出新要求-耐温性好，具备柔性的导电陶瓷纤维织物复合材料能够满足要求。

目前可以实现高温环境导电的材料主要是碳纤维布和不锈钢网，但是碳纤维布高温不抗氧化，在含氧环境使用温度不超过400℃；不锈钢网抗氧化，但重量大，并且插入TPS无机陶瓷材料中，存在热失配、层间结合差等问题，易发生分层。因此亟需开发高温抗氧化、柔性、且理化特性与无机陶瓷材料兼容性更好的的导电氧化物陶瓷纤维织物复合材料以满足需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温抗氧化柔性导电氧化物陶瓷纤维织物复合材料，从而克服以上背景技术中提到的不足和缺陷。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种高温抗氧化柔性导电氧化物陶瓷纤维织物复合材料，包括氧化物纤维织物增强氧化物复合材料基材和导电层，所述导电层位于氧化物纤维织物增强氧化物复合材料基材上表面，所述氧化物纤维织物增强氧化物复合材料基材厚度为0.1～0.4mm，所述导电层是以Ag为导电相、PbO-Na₂O为粘结相的涂层。

优选的，上述复合材料中，所述导电层中，导电相的质量百分数为90～94％，PbO的质量百分数为5～8％，Na₂O的质量百分数为1～2％；所述导电层的方阻小于20mΩ/□。

优选的，上述复合材料中，所述氧化物纤维织物增强氧化物复合材料基材下表面设置有一层所述导电层。

优选的，上述复合材料中，所述氧化物纤维织物增强氧化物复合材料基材中，氧化物纤维织物为氧化铝纤维布、铝硅酸盐纤维布或石英纤维布，所述氧化物纤维织物厚度为0.1～0.4mm。

一种上述复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将氧化物纤维织物在600～700℃保温0.5～1h进行脱胶处理；

(2)采用浆料刷涂法制备氧化物纤维织物增强氧化物复合材料粗坯，然后进行溶胶致密化处理得到氧化物纤维织物增强氧化物复合材料基材；

(3)将导电涂料与稀释剂混合均匀得到喷涂涂料，通过常压喷涂工艺将喷涂涂料沉积在步骤(2)的氧化物纤维织物增强氧化物复合材料基材表面，高温烧结得到导电层，完成高温抗氧化柔性导电氧化物陶瓷纤维织物复合材料制备。

优选的，上述制备方法中，所述步骤(2)中，采用浆料刷涂法制备氧化物纤维织物增强氧化物复合材料粗坯的具体步骤为：

A1.将铝溶胶和氧化铝粉按照重量比1：1～1.2进行混合，在300～400r/min下球磨2～4h，得到浆料；