[发明专利]铸造碳化硅复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种铸造碳化硅复合材料，其特征在于：各组分含量的重量份数如下：

碳化硅  60-65份、玻璃短纤维  0.5-1.0份、氧化铝粉1.5-2.5份、碳纤维0.8-1.2份、粘接剂30-40份;

添加剂含量的重量份数如下： 

稀释剂：3-6份   

促进剂：0.45-1.2份  

流平剂：0.09-0.28份 

改性剂：0.9-2份  

偶联剂：0.9-2份     

固化剂：19.5-30份

增韧剂：4.5-10份  

消泡剂：0.03-0.24份 。

2.如权利要求1所述的一种铸造碳化硅复合材料，其特征在于：所述碳化硅不同粒度的重量份数配比如下：

10-20目   0.9-1.625份

20-40目   24-31.2份

40-60目   6-9.75份

100-120目  2.4-3.25份。

3.如权利要求1所述的一种铸造碳化硅复合材料，其特征在于：所述的粘接剂是丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚酰胺树脂以及聚氨酯中的一种或两种。

4.如权利要求1所述的一种铸造碳化硅复合材料，其特征在于：所述的稀释剂为活性稀释剂和非活性稀释剂；活性稀释剂是丁基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、已二醇二缩水甘油醚中的一种；所述的非活性稀释剂是甲苯、乙醇、丙酮、丁醇、二丁酯中的一种。

5.如权利要求1所述的一种铸造碳化硅复合材料，其特征在于：所述的促进剂是DMP-30、三乙醇胺、苄基二甲胺、三苯基磷、有机脲类、 AC-2011、咪唑类环氧固化促进剂、DBU复合盐环氧树脂促进剂中的一种或二种。

6.如权利要求1所述的一种铸造碳化硅复合材料，其特征在于：所述的流平剂是非离子聚氨酯类缔合型或聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚体中的一种或二种。

7.如权利要求1所述的一种铸造碳化硅复合材料，其特征在于：所述的改性剂是651聚酰胺、氮化硅粉中的一种或二种。

8.如权利要求1所述的一种铸造碳化硅复合材料，其特征在于：所述的偶联剂是硅烷偶联剂、钛酯类偶联剂、铬络合物偶联剂或铝酸化合物偶联剂中的一种或二种。

9.如权利要求1所述的一种铸造碳化硅复合材料，其特征在于：所述的增韧剂是聚硫橡胶、氨基甲酸酯预聚物、改性聚醚中的一种或二种。

10.一种铸造碳化硅复合材料的制备方法，其特征在于：制备步骤如下:

a 、无机填料的混合

称量碳化硅、玻璃短纤维、氧化铝粉、碳纤维，先将玻璃短纤维、氧化铝粉、碳纤维预混3min，再加入碳化硅颗粒中，充分混合10-15min；

b、树脂的稀释

按比例将树脂和活性稀释剂或非活性稀释剂称量好，加入搅拌罐中搅拌均匀；将稀释好的树脂温度降至50±3℃，将称量好的增韧剂加入到树脂中均匀搅拌；

c、添加剂的配制

按上述比例将偶联剂、促进剂、流平剂、改性剂称量好，加入搅拌罐中搅拌均匀，高速搅拌60min，使各种添加剂充分混合；

d、浆料制备

将称量好的消泡剂加入b步骤制备的稀释好的树脂中；然后再加入混合好的添加剂，再加入固化剂，最后加入预热至50℃的无机填料，继续搅拌30min，搅拌同时要进行抽真空至≤133Pa ；

e、真空浇铸

模具选用钢模，其加工精度要高，如需要，可以预置碳化硅元件或金属元件；模具使用前，先用洁净的丝绢沾上丙酮或酒精擦去模具上的灰尘和油渍，用密封胶密封所有缝隙；密封胶可以采用耐高温橡胶条；再用丝绢将脱模剂均匀的涂于模具表面，便于产品的脱模；将浇铸浆料注入模具中；最后将模具固定在振动平台上，开动振动机，使浆料自然流平、定型；浇铸时控制的参数如下：

真空度  ≤133Pa  

浇注速度：1小时内完成浇铸操作

温度：50～70℃

震动频率：200HZ

f、预固化

将成型后的产品连同模具放入固化箱内，在80-110℃温度下进行预固化，时间为6-8小时；

g、脱模

预固化后的半成品冷却到40℃左右，脱模；

h、固化

脱模后的半成品继续放入固化箱内烘烤，进行二次固化，温度为110-140℃，时间为6-10小时，得铸造碳化硅复合材料。