蘇州柔陶新材料有限公司
已認(rèn)證
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氧化鋁陶瓷基復(fù)合材料(CMC),作為耐高溫新型復(fù)合材料,具有高強(qiáng)度、高韌性、耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn),在火箭尾部噴管、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、剎車(chē)片等領(lǐng)域得到應(yīng)用。
CMC主要制作方法有化學(xué)氣相滲透法、先驅(qū)體浸漬裂解法、納米浸漬法、液相或氣相滲硅法等。氧化鋁陶CMC制備方法主要集中在前三種?;瘜W(xué)氣相滲透需要有好的可氣化的鋁源,目前可操作性不多。先驅(qū)體浸漬裂解主要使用鋁溶膠為前驅(qū)體,納米浸漬法主要使用納米氧化鋁為鋁源。今天主要說(shuō)一說(shuō)如何選擇鋁溶膠和納米氧化鋁。
浸漬法選擇原料往往會(huì)從以下個(gè)方面考慮,1粘合力好,干燥后有效將纖維件粘合2粘度小,有較高的浸漬效率 3陶瓷產(chǎn)率高,盡可能高溫處理后又更多的殘留,減少浸漬次數(shù) 4高燒結(jié)活性,希望在更低的溫度下燒結(jié)出密度更高的陶瓷,降低纖維損傷。
選擇鋁溶膠:鋁溶膠即是有效的粘合劑也是氧化鋁前驅(qū)體,目前制備的鋁溶膠固含量保持20-50%,陶瓷產(chǎn)率13-40%,50%固含量時(shí),其粘度相對(duì)較大,而氧化鋁CMC浸漬前驅(qū)體要求低于10cp,所以為了更低粘度,選擇低固含量,這意味著更多的浸漬次數(shù)以及不能被填補(bǔ)的孔洞。同時(shí)有一個(gè)隱性風(fēng)險(xiǎn),鋁溶膠燒結(jié)后收縮率很大,可能會(huì)導(dǎo)致纖維結(jié)構(gòu)被擠壓變形。
那么如何來(lái)解決上述問(wèn)題呢,結(jié)合高濃度、低粘度、高燒結(jié)活性納米氧化鋁。
好的納米氧化鋁粒徑可以做到100-200nm,阿爾法相,60%固含量,粘度保持10cp以下,同時(shí)可以在1200℃,燒結(jié)后密度達(dá)到3.8g/cm3以上,而且線收縮率可以控制在17%以下,遠(yuǎn)低于鋁溶膠的收縮率。
所以將鋁溶膠與納米氧化鋁相結(jié)合,低固含量鋁溶膠作為粘合劑,納米氧化鋁填充,可以有效減少浸漬次數(shù)(3-6),同時(shí)其密度比單一鋁溶膠更高,孔洞更少,強(qiáng)度更高,有效減少纖維損傷。
順便說(shuō)一句,氧化鋁CMC要求高介電常數(shù)及低介電損耗,所以使用的鋁溶膠和氧化鋁需要更低的雜質(zhì),尤其是Na、K、Ca、Fe等金屬雜質(zhì)。
蘇州柔陶新材是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的同時(shí)生產(chǎn)高純度鋁溶膠(4N)、高純度納米氧化鋁水性漿料(4N),鋁溶膠粒徑10-100nm多種規(guī)格,固含量20-30%,粘度小于5cp;納米氧化鋁水性漿料,固含量最高達(dá)60%,粘度10cp以下,1200℃燒結(jié)密度高于3.8g/cm3,1300℃高于3.9g/cm3,純氧化鋁陶瓷強(qiáng)度高于700MPa。
一點(diǎn)個(gè)人見(jiàn)解,歡迎各位專(zhuān)家、學(xué)者、技術(shù)工作者批評(píng)指導(dǎo),謝謝!18913190287(微信同號(hào))
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