[发明专利]一种木陶瓷金属复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种木陶瓷金属复合材料及其制备方法，所述方法包括如下步骤：(1)取干燥后的木粉和酚醛树脂，以95％纯度以上的乙醇作为分散剂，混合均匀后加入固化剂，室温下固化后压制成板状，继续在80‑120℃的真空环境中进一步固化8小时以上，得到固化后的板状样品；(2)将固化后的板状样品在惰性气体保护下，800‑1200℃热解2‑4小时，冷却后去离子水洗涤并烘干，得到碳基木陶瓷；(3)将钾盐和铝的均匀混合物覆盖所述碳基木陶瓷，在惰性气体保护下，800‑1200℃下保持2‑5小时；(4)冷却，去离子水洗涤并干燥，得到木陶瓷金属复合材料。所述方法工艺简单，易于产业化，成本较低，而且所述方法制备的木陶瓷金属材料强度性能好，而且具有抗氧化性。

技术领域

本发明涉及木陶瓷材料领域，具体涉及一种木陶瓷金属复合材料及其制备方法。

背景技术

最初制备木陶瓷/金属复合材料预制体模板的方法是用木材、竹子、秸秆、棉花、甘蔗渣等各种纤维及废弃材料浸渍酚醛树脂或直接绝氧碳化制得多孔C基木陶瓷预制体模板，但由于C基木陶瓷模板的结构和性能不能满足实际应用的要求，随后进行了改性处理的研究：通过向木质材料或其C基木陶瓷模板中浸渍金属醇盐或其溶胶、金属无机盐或无机熔融硅等物质，在烧结工艺中浸渍物与基体材料发生反应制备木陶瓷模板改性材料。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种木陶瓷金属复合材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种木陶瓷金属复合材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)取干燥至水分含量8％以下的80目以上木粉10重量份和酚醛树脂2-5重量份，以0.5-1.5重量份的95％纯度以上的乙醇作为分散剂，混合均匀后加入固化剂，室温下固化后压制成板状，继续在80-120℃的真空环境中进一步固化8小时以上，得到固化后的板状样品；

(2)将固化后的板状样品在惰性气体保护下，800-1200℃热解2-4小时，冷却后去离子水洗涤并烘干，得到碳基木陶瓷；

(3)将钾盐和铝的均匀混合物覆盖所述碳基木陶瓷，在惰性气体保护下，800-1200℃下保持2-5小时，所述钾盐和铝的摩尔比为5:1-1:1，所述钾盐为氯化钾和氟化钾，氯化钾和氟化钾的重量比为9-11:1，所述碳基木陶瓷的重量与铝的重量比为10:1.5-3.5；

(4)冷却，去离子水洗涤并干燥，得到木陶瓷金属复合材料。

优选地，所述步骤(1)中混合均匀的方式选自超声震荡、搅拌。

优选地，所述步骤(1)中所述木粉和酚醛树脂的重量份数为木粉10重量份和酚醛树脂3-4重量份。

优选地，所述步骤(2)中热解的温度为900℃、1000℃或者1100℃。

优选地，所述步骤(3)中将钾盐和铝的均匀混合物覆盖所述碳基木陶瓷，在惰性气体保护下，900℃、1000℃或者1100℃下保持2-5小时。

优选地，所述固化剂选自脂肪族多胺、脂环族多胺。

优选地，所述钾盐和铝的摩尔比为4:1或者3:1。

优选地，所述氯化钾和氟化钾的重量比为10:1

优选地，所述步骤(1)中真空固化的温度为90℃、100℃或者110℃。

本发明还提供一种由上述任一所述方法制备的木陶瓷金属复合材料。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种木陶瓷金属复合材料及其制备方法，所述方法工艺简单，易于产业化，成本较低，而且所述方法制备的木陶瓷金属材料强度性能好，而且具有抗氧化性。

附图说明

图1为本发明实施例的木陶瓷金属复合材料的热重分析(TGA)图。