本發(fā)明涉及相變增強陶瓷纖維復合，具體為一種高溫穩(wěn)定型相變增強陶瓷纖維復合材料制備方法及裝置。

背景技術：

1、陶瓷纖維是一種纖維狀輕質(zhì)耐火材料，具有重量輕、耐高溫、熱穩(wěn)定性好、導熱率低、比熱小及耐機械振動等優(yōu)點，相變增強材料則是一種能夠吸收和釋放大量潛熱的物質(zhì)，其工作原理是在一定溫度范圍內(nèi)改變其物理狀態(tài)，從而吸收或釋放能量，通過將兩種材料復合獲取的相變增強陶瓷纖維復合材料以實現(xiàn)材料性能的優(yōu)化和提升。

2、現(xiàn)有的陶瓷纖維復合材料存在的缺陷是：

3、1、專利文件jp2002029846a公開了陶瓷纖維增強陶瓷復合材料的制造方法，但是上述文件中未對陶瓷纖維表面的氧化物、油污等殘留物質(zhì)，進行清理，在混合過程中，陶瓷纖維表面的殘留物質(zhì)，容易導致混合效果降低，導致復合材料的性能降低的情況出現(xiàn)；

4、2、專利文件jp2013147366a公開了陶瓷纖維增強復合材料和陶瓷纖維增強復合材料的生產(chǎn)方法，但是上述文件中在制備過程中，未對溫度、壓力、轉(zhuǎn)速和制備時間進行精確調(diào)節(jié)，因此在制備過程出現(xiàn)溫度、壓力、轉(zhuǎn)速和制備時間未達標情況時，會導致制備的復合材料效果降低的技術問題；

5、3、專利文件us06248677b1公開了陶瓷纖維復合材料及復合材料制備工藝，但是上述文件中所制備的陶瓷纖維復合材料在面對沖擊和高溫傳遞時的效果較差的技術問題；

6、4、專利文件cn102024901b公開了一種壓電陶瓷纖維復合材料的制備方法，但是上述文件中所采用的添加劑制備的復合材料的效果較為單一，應用范圍較小的技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高溫穩(wěn)定型相變增強陶瓷纖維復合材料制備方法及裝置，以解決上述背景技術中提出的技術問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種高溫穩(wěn)定型相變增強陶瓷纖維復合材料制備裝置，包括預處理裝置、混合制備裝置、成型裝置、燒結(jié)裝置和后處理裝置，所述預處理裝置包括陶瓷纖維預處理裝置和相變增強材料預處理裝置，所述陶瓷纖維預處理用于對陶瓷纖維進行預處理，所述相變增強材料預處理裝置用于對相變增強材料進行預處理，所述混合制備裝置用于將預處理后的材料進行混合和攪拌，所述成型裝置用于將混合好的材料進行成型，所述燒結(jié)裝置用于對成型后的復合材料進行高溫燒結(jié)，所述后處理裝置用于對燒結(jié)后的復合材料進行后處理；

3、所述陶瓷纖維預處理裝置包括酸洗池、堿洗池、水洗池和熱風干燥機，所述酸洗池用于去除陶瓷纖維表面的氧化物、油污和雜質(zhì)，所述堿洗池用于進一步清洗陶瓷纖維，去除殘留的酸性物質(zhì)和雜質(zhì)，所述水洗池用于去除殘留的酸堿溶液，所述熱風干燥機用于將清洗后的陶瓷纖維進行干燥，所述相變增強材料預處理裝置包括球磨機、振動篩網(wǎng)和熱風干燥機，所述球磨機用于將相變增強材料破碎成更小的顆粒，所述振動篩網(wǎng)用于對破碎后的材料進行篩分，所述熱風干燥機用于對相變增強材料進行干燥處理；

4、所述混合制備裝置包括混合攪拌機，所述成型裝置包括模具和壓力機，用于將混合后的材料輸入模具中，通過壓力機對模具施加壓力獲取成型裝置，所述燒結(jié)裝置包括燒結(jié)爐，所述后處理裝置包括打磨機和拋光機，用于對燒結(jié)后的復合材料進行打磨和拋光。

5、優(yōu)選的，該高溫穩(wěn)定型相變增強陶瓷纖維復合材料制備方法的工作步驟如下：

6、步驟s1、選取所需的陶瓷纖維材料依次加入到酸洗池、堿洗池和水洗池內(nèi)，用于去除表面的雜質(zhì)和油污，并將清洗后陶瓷纖維材料輸入熱風干燥機內(nèi)進行干燥處理；

7、步驟s2、選取所需的陶瓷纖維材料相變增強材料，通過球磨機將材料破碎，再通過振動篩網(wǎng)篩分出粒度達標的顆粒，通過熱風干燥機對達標的顆粒進行干燥處理；

8、步驟s3、將預處理后的陶瓷纖維和相變增強材料按1:0.5—2的比例進行混合，并加入添加劑，投入到混合攪拌機內(nèi)進行混合攪拌處理；

9、步驟s4、將步驟s3中混合攪拌完成的復合材料倒入模具中，通過壓力機和模具進行壓制成型；

10、步驟s5、將成型后的復合材料放入燒結(jié)爐中，進行高溫燒結(jié)；

11、步驟s6、將燒結(jié)后的復合材料通過打磨機和拋光機進行打磨和拋光，提高其表面質(zhì)量和性能。

12、優(yōu)選的，所述步驟s1中使用的熱風干燥機的干燥溫度為110℃—140℃，濕度為25%—55%的飽和蒸汽濕度，干燥時間為5h—7h。

13、優(yōu)選的，所述步驟s2中的振動篩網(wǎng)的目數(shù)為300目，熱風干燥機的干燥溫度為70℃—90℃，濕度為40%—75%的飽和蒸汽濕度，干燥時間為3h—4.5h。

14、優(yōu)選的，所述步驟s3中，加入的添加劑包括黏合劑、抗氧化劑、孔隙調(diào)節(jié)劑、表面活性劑和穩(wěn)定劑；

15、黏合劑、抗氧化劑、孔隙調(diào)節(jié)劑、表面活性劑和穩(wěn)定劑分別與陶瓷纖維材料的比例為：黏合劑0.02—0.05:1、抗氧化劑0.03—0.06:1、孔隙調(diào)節(jié)劑0.08—0.13:1、表面活性劑0.02—0.04:1和穩(wěn)定劑0.01—0.02:1。

16、優(yōu)選的，所述黏合劑采用環(huán)氧樹脂或硅酸鹽中的一種，用于增強陶瓷纖維和相變增強材料之間的界面結(jié)合力；

17、抗氧化劑采用氧化鉻或氧化錳中的一種，用于提高復合材料的抗氧化性能；

18、孔隙調(diào)節(jié)劑采用炭黑或石墨中的一種，用于控制復合材料中的孔隙率和孔徑分布，以調(diào)整復合材料的密度、熱導率和機械性能；

19、表面活性劑采用脂肪酸甘油酯或脂肪酸山梨坦中的一種，用于改善陶瓷纖維和相變增強材料在混合過程中的分散性和潤濕性；

20、穩(wěn)定劑采用鉛鹽、金屬皂或有機錫中的一種，用于穩(wěn)定相變材料的相變溫度和相變潛熱。

21、優(yōu)選的，所述步驟s3中混合攪拌機工作時的轉(zhuǎn)速為430r/min—650r/min，溫度為50℃—80℃，時間為1.5h—3h。

22、優(yōu)選的，所述步驟s4中壓制成型的壓力為5mpa—10mpa。

23、優(yōu)選的，所述步驟s5中燒結(jié)爐的燒結(jié)溫度為650℃—800℃，燒結(jié)時間為7h—12h。

24、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

25、1.本發(fā)明通過預處理裝置、混合制備裝置、成型裝置、燒結(jié)裝置和后處理裝置的設置，在進行制備時，通過預處理裝置中的酸洗池、堿洗池和水洗池的設置，依次去除陶瓷纖維表面氧化物、油污、殘留的酸性物質(zhì)和殘留的酸堿溶液，通過振動篩網(wǎng)的設置，篩分出小于300目的顆粒，進而能夠提高陶瓷纖維與相變增強材料的混合效果，提高獲取復合材料的高溫穩(wěn)定性、硬度、耐磨性、抗沖擊和使用壽命；

26、2.本發(fā)明通過精確調(diào)控制備的過程中的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速和各設備的制備時間，有利于獲取高溫穩(wěn)定性更高、硬度更強、耐磨性更好、抗沖擊更強和使用壽命更長的復合材料；

27、3.本發(fā)明通過陶瓷纖維本身具有較高的強度和硬度，通過添加相變增強材料能夠提高復合材料的韌性，通過更具所需復合材料的需求，調(diào)節(jié)陶瓷纖維和相變增強材料的混合比例，能夠使復合材料在受到?jīng)_擊或高溫傳遞時具有更好的使用效果；

28、4.本發(fā)明通過黏合劑、抗氧化劑、孔隙調(diào)節(jié)劑、表面活性劑和穩(wěn)定劑的設置，分別能夠提高增強陶瓷纖維和相變增強材料之間的界面結(jié)合力、抗氧化性能、機械性能、分散性和相變潛熱性能，進而提高獲取的復合材料的高溫穩(wěn)定性、硬度、耐磨性、抗沖擊、使用壽命和使用范圍。