[发明专利]一种耐高温树脂基一体化复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种耐高温树脂基一体化复合材料，包括钢基体，其特征在于：所述钢基体上依次沉积有金属粘接层、RETaO₄陶瓷涂层和耐高温树脂层，所述耐高温树脂层的原料包括无机填料、改性树脂胶体和添加剂，所述无机填料包括氧化铝、碳化硼、玻璃粉、RETaO₄陶瓷粉末、高铝酸盐水泥、膨胀珍珠粉和陶瓷纤维，所述改性树脂胶体包括有机硅树脂、环氧树脂、二甲苯和二氧化硅气凝胶；所述金属粘接层的厚度为30~50μm，RETaO₄陶瓷涂层的厚度为100~150μm，耐高温树脂层的厚度为1~3mm；所述无机填料中氧化铝、碳化硼、玻璃粉、RETaO₄陶瓷粉末、高铝酸盐水泥和膨胀珍珠粉的质量比为1~2：1~2：1~2：1~2：1~2：1~2，陶瓷纤维的体积占比为1%~2%；

一种耐高温树脂基一体化复合材料包括以下步骤制备而成：

步骤1：在钢基体表面依次沉积金属粘接层和RETaO₄陶瓷涂层；

步骤2：将有机硅树脂、环氧树脂和二甲苯混合后在水浴锅中保温搅拌制备树脂粘结剂；向SiO₂气凝胶中加入分散剂分散后，加入无水乙醇，放入烘箱中，待无水乙醇挥发干燥后得到亲水性改性SiO₂气凝胶，再将改性的SiO₂气凝胶加入树脂粘接剂中，得到改性树脂胶体；

步骤3：向步骤2得到的改性树脂胶体中加入无机填料和添加剂，在水浴锅中恒温搅拌得到粘稠胶体，将胶体涂覆在RETaO₄陶瓷涂层上，在烘箱中烘干后得到耐高温树脂基一体化复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温树脂基一体化复合材料，其特征在于：所述添加剂包括催化剂、固化剂和消泡剂。

3.制备如权利要求1所述的一种耐高温树脂基一体化复合材料的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：在钢基体表面依次沉积金属粘接层和RETaO₄陶瓷涂层；

步骤2：将有机硅树脂、环氧树脂和二甲苯混合后在水浴锅中保温搅拌制备树脂粘结剂；向SiO₂气凝胶中加入分散剂分散后，加入无水乙醇，放入烘箱中，待无水乙醇挥发干燥后得到亲水性改性SiO₂气凝胶，再将改性的SiO₂气凝胶加入树脂粘接剂中，得到改性树脂胶体；

步骤3：向步骤2得到的改性树脂胶体中加入无机填料和添加剂，在水浴锅中恒温搅拌得到粘稠胶体，将胶体涂覆在RETaO₄陶瓷涂层上，在烘箱中烘干后得到耐高温树脂基一体化复合材料。

4.根据权利要求3所述的一种耐高温树脂基一体化复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2中有机硅树脂、环氧树脂和二甲苯的质量比为9~10：1~2：0.1~0.2； SiO₂气凝胶、分散剂、无水乙醇的质量比为5~6：1~2：2~3；改性SiO₂气凝胶与树脂粘结剂的质量比为1~2：3~4。

5.根据权利要求3所述的一种耐高温树脂基一体化复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3中无机填料与改性树脂胶体的质量比为1~2：3~4；催化剂的质量占比为1~2%，固化剂的质量占比为1~2%，消泡剂的质量占比为1~5‰。

6.根据权利要求3所述的一种耐高温树脂基一体化复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2中水浴锅的温度为90~93℃，烘箱的温度为40~50℃，干燥时间为300~480min。

7.根据权利要求3所述的一种耐高温树脂基一体化复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3中在烘箱中先在30~40℃低温烘干72~100h，再升温至180~220℃高温干燥100~200h。

8.根据权利要求3所述的一种耐高温树脂基一体化复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2中改性的SiO₂气凝胶与树脂粘接剂进行超声分散，分散的时间为60~80min。