[发明专利]树脂基复合材料损伤自修复中陶瓷管网载体的制备方法

权利要求书

1.一种树脂基复合材料损伤自修复中陶瓷管网载体，包括：修复剂入口（1）、树脂基复合材料（2）、陶瓷管网（3）、修复剂出口（4）、空腔（5），其特征在于：陶瓷管网（3）嵌入树脂基复合材料（2）中，修复剂入口（1）和修复剂出口（4）都通过陶瓷管网（3）伸出树脂基复合材料（2）外部，陶瓷管网（3）中间是空腔（5）结构。

2.如权利要求1所述的一种树脂基复合材料损伤自修复中陶瓷管网载体，其特征在于：陶瓷管网（3）在树脂基复合材料（2）中是相互贯通的网状管道结构。

3.如权利要求1所述的一种树脂基复合材料损伤自修复中陶瓷管网载体，其特征在于：陶瓷管网载体制备方法包括：（1）陶瓷浆料的制备；（2）陶瓷管网胚体的制备；（3）陶瓷管网胚体的烧结；（4）陶瓷管网的界面处理。

4.如权利要求3所述的一种树脂基复合材料损伤自修复中陶瓷管网载体，其特征在于：陶瓷管网载体制备方法为：

陶瓷浆料的制备：

以粒度和比表面积分别为0.5μm和4.29m²/g的氧化镁部分稳定氧化锆作为主体，稀土氧化物为增韧剂，把稀土氧化物添加至8mol%氧化镁部分稳定氧化锆粉料中，配置成陶瓷粉末，稀土氧化物的质量是氧化镁部分稳定氧化锆粉料的1.7-2.3%；陶瓷粉末添加粘结剂，制成陶瓷浆料，粘结剂选择聚乙烯醇与水的质量比为1:23的聚乙烯醇水溶液，陶瓷粉末和粘结剂的质量比为4:0.9-1.1；

稀土氧化物可以是氧化镧、氧化铈、氧化镨、质量比为3:2的氧化镧和氧化铈、质量比为7:3:1的氧化镧和氧化铈和氧化镨中的一种；

陶瓷管网胚体的制备：

选择尼龙丝直径为0.3mm的尼龙丝网为有机前驱体，浸入上步骤制得的陶瓷浆料，待充分润湿后，去除多余陶瓷浆料，室温环境下自然风干48小时后，按照相同方法进行二次涂覆，获得陶瓷管网胚体；

陶瓷管网胚体的烧结：

将干燥的陶瓷管网坯体以3-5℃/min的速度升温至800℃，保温1小时, 使有机丝网和浆料中的粘结剂挥发完全，在胚体中形成空腔；再以4-6℃/min的速度升温至1310℃，保温1小时；最后以4-8℃/min的速度升温至1570℃, 保温6小时, 使坯体充分烧结，形成陶瓷管网；

陶瓷管网的界面处理：

采用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560）、γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）和乙烯基三甲氧基硅烷（A171），按质量比0.9-1.1:0.8-1.2:1.8-2.2配置复合有机硅烷偶联剂，对陶瓷管网进行界面处理，并将其埋入树脂基复合材料中，埋入体积为复合材料体积的9-11%。

5.如权利要求4所述的一种树脂基复合材料损伤自修复中陶瓷管网载体，其特征在于：陶瓷管网载体制备方法为：

陶瓷浆料的制备：

以粒度和比表面积分别为0.5μm和4.29m²/g的氧化镁部分稳定氧化锆作为主体，稀土氧化物为增韧剂，把稀土氧化物添加至8mol%氧化镁部分稳定氧化锆粉料中，配置成陶瓷粉末，稀土氧化物的质量是氧化镁部分稳定氧化锆粉料的2.0%；陶瓷粉末添加粘结剂，制成陶瓷浆料，粘结剂选择聚乙烯醇与水的质量比为1:23的聚乙烯醇水溶液，陶瓷粉末和粘结剂的质量比为4:1.0；

稀土氧化物是氧化镧、氧化铈和氧化镨的复合稀土氧化物，质量比为7:3:1；

陶瓷管网胚体的制备：

选择尼龙丝直径为0.3mm的尼龙丝网为有机前驱体，浸入上步骤制得的陶瓷浆料，待充分润湿后，去除多余浆料，室温环境下自然风干48小时后，按照相同方法进行二次涂覆，获得陶瓷管网胚体；

陶瓷管网胚体的烧结：

将干燥的陶瓷管网坯体以4℃/min的速度升温至800℃，保温1小时, 使有机丝网和浆料中的粘结剂挥发完全，在胚体中形成空腔；再以5℃/min的速度升温至1310℃，保温1小时；最后以6℃/min的速度升温至1570℃, 保温6小时, 使坯体充分烧结，形成陶瓷管网；

陶瓷管网的界面处理：

采用γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（KH560）、γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）和乙烯基三甲氧基硅烷（A171），按质量比1.0:1.0:2.0配置复合有机硅烷偶联剂，对陶瓷管网进行界面处理，并将其埋入E51环氧树脂基玻纤增强复合材料中，埋入体积为复合材料体积的10%。