[发明专利]一种陶瓷基复合材料螺钉及其制备方法在审
| 申请号： | 201910466557.7 | 申请日： | 2019-05-31 |
| 公开（公告）号： | CN110194668A | 公开（公告）日： | 2019-09-03 |
| 发明（设计）人： | 向阳;曹峰;刘荣军;彭志航;郑周;朱程鑫 | 申请（专利权）人： | 中国人民解放军国防科技大学 |
| 主分类号： | C04B35/571 | 分类号： | C04B35/571;C04B35/80;C04B35/622;F16B35/00 |
| 代理公司： | 长沙国科天河知识产权代理有限公司 43225 | 代理人： | 邱轶 |
| 地址： | 410073 湖*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 陶瓷基复合材料 螺钉 制备 碳纤维布 致密化 预处理 应用前景广阔 制备方法工艺 工业领域 机械加工 拉伸断裂 生产效率 室温拉伸 穿刺 预制件 叠层 缝合 针刺 断裂 成熟 | ||
1.一种陶瓷基复合材料螺钉制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以碳纤维布为增强体，对碳纤维布进行真空预处理；
(2)将预处理后的碳纤维布叠层至若干层，采用针刺穿刺缝合，得到碳纤维预制件；
(3)以聚氧硅烷为先驱体，将碳纤维预制件真空浸渍和惰性气氛裂解，得到初坯；
(4)将初坯加工成螺钉半成品；
(5)将螺钉半成品再经过数次真空浸渍和惰性气氛裂解处理，最终得到成品螺钉。
2.如权利要求1所述的一种陶瓷基复合材料螺钉制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述对碳纤维布进行真空预处理的温度为1000～1600℃，时间为0.5～2h。
3.如权利要求2所述的一种陶瓷基复合材料螺钉制备方法，其特征在于，所述碳纤维布的厚度为0.20～1.0mm。
4.如权利要求1所述的一种陶瓷基复合材料螺钉制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述针刺穿刺缝合密度为3mm～10mm，优选5mm。
5.如权利要求1所述的一种陶瓷基复合材料螺钉制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述真空浸渍的时间为2～8h，惰性气氛裂解的温度为800～1000℃；所述真空浸渍和惰性气氛裂解的重复次数为4～6次；所述真空浸渍是以聚氧硅烷溶液为浸渍液。
6.如权利要求5所述的一种陶瓷基复合材料螺钉制备方法，其特征在于，所述真空浸渍的时间优选为6h，惰性气氛裂解的温度优选为1000℃；所述真空浸渍和惰性气氛裂解的重复次数优选为6次；所述聚氧硅烷溶液中聚氧硅烷质量分数为50％，以乙醇为溶剂。
7.如权利要求5～6所述的一种陶瓷基复合材料螺钉制备方法，其特征在于，所述惰性气氛为纯度≥99.99％的氩气。
8.如权利要求1所述的一种陶瓷基复合材料螺钉制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述浸渍裂解的时间为2～8h，温度为800～1000℃，重复次数为8～15次。
9.如权利要求8所述的一种陶瓷基复合材料螺钉制备方法，其特征在于，所述浸渍裂解的时间优选为6h，温度优选为1000℃，重复次数优选为10次。
10.一种陶瓷基复合材料螺钉，其特征在于，所述陶瓷基复合材料螺钉的密度为1.60～1.70g/cm3，室温拉伸断裂强度为152～175MPa，室温剪切强度为66～81MPa，1000℃氧化1h后的拉伸断裂强度为81～96MPa，室温剪切强度为41～60MPa。
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