[发明专利]一种纤维增强的吸声复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维增强的吸声复合材料，其特征在于，该复合材料包括以下质量份组分：增强体10-40份，隔热吸声体5-35份；

隔热吸声体为粒径为30-80 nm的有机硅气凝胶颗粒；

所述的增强体包括由金属纤维和非金属纤维编织而成的纤维毡，由自身模量高的金属纤维赋予复合材料优异的拉伸强度；由与气凝胶界面结合良好的非金属纤维赋予复合材料优异的压缩模量；

所述的非金属纤维包括石英纤维、玻璃纤维、莫来石纤维或高硅氧纤维中的一种或多种，所述的金属纤维包括铝纤维、不锈钢纤维、铜纤维或银纤维中的一种或多种；所述的金属纤维和非金属纤维的质量比为(0.2-5): 1。

2.根据权利要求1所述的一种纤维增强的吸声复合材料，其特征在于，所述的增强体的厚度为3-40 mm，密度为100-400 kg/m³。

3.根据权利要求1所述的一种纤维增强的吸声复合材料，其特征在于，所述的增强体的结构形式包括纤维网胎、纤维布铺层、针刺纤维毡或2.5D编织体。

4.一种如权利要求1所述的纤维增强的吸声复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）配制前驱体溶液：将有机硅、碱和表面活性剂溶解于稀酸中，剧烈搅拌后得到前驱体溶液；

（2）前驱体溶液浸渍增强体：采用常压浸渍法、低压灌注法或真空浸渍法，将前驱体溶液充分浸渍增强体；

（3）溶胶-凝胶反应：将浸渍前驱体溶液的增强体置于密封的模具中，然后进行溶胶-凝胶反应，并老化一段时间，得到复合材料；

（4）复合材料的洗涤和干燥：将复合材料用洗涤剂洗涤，将碱和表面活性剂完全洗去，然后干燥，得到纤维增强的吸声复合材料。

5.根据权利要求4所述的一种纤维增强的吸声复合材料的制备方法，其特征在于，所述的有机硅包括二甲基二甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、正硅酸甲酯或正硅酸乙酯中的一种或多种；

所述的碱包括尿素、碳酸氢铵或碳酸铵中的一种或多种；

所述的表面活性剂包括十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵中；

所述的稀酸包括稀甲酸、稀乙酸或稀乙二酸；

所述的洗涤剂包括甲醇、乙醇、异丙醇或水中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的一种纤维增强的吸声复合材料的制备方法，其特征在于，所述的稀酸的浓度为1-10 mmol/L，所述的有机硅、碱、表面活性剂和稀酸的质量比为(10-40):(10-40): (2-10): 40。

7.根据权利要求4所述的一种纤维增强的吸声复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的搅拌的时间为0.5-1 h，步骤（3）中所述的反应温度为60-120℃，时间为8-24h，所述的老化的时间为0-24 h，步骤（4）中所述的干燥温度为20-120℃，时间为8-24 h。