CN102219523A - 一种低温共烧陶瓷吸波材料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低温共烧陶瓷吸波材料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：一种低温共烧陶瓷吸波材料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：采用瀑布流延工艺，将陶瓷浆料在片状吸波材料上流延成膜；以及，将上述数块带有陶瓷膜的片状吸波材料叠层后在1000℃以下进行低温烧结。本发明提供的方法，通过瀑布流延和低温烧结工艺制造低温共烧陶瓷吸波材料，成本低、工艺简单，适于工业生产。最终获得的成品不仅吸波性能好，还由于其本身为陶瓷基，因此具有一定的耐高温特性，可以获得更广泛的应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种低温共烧陶瓷吸波材料及其制造方法，尤其涉及一种通过瀑布流延得到的独石结构低温共烧陶瓷吸波材料及其制造方法。
背景技术
吸波材料(电磁波吸收材料)是能够将电磁波能量转化为其它形式的能量、并将其耗散掉的功能材料，在微波暗室、电磁兼容、雷达天线、武器系统隐身等军民领域具有广阔的应用前景。吸波材料一般由电磁波吸收剂与基体材料复合而成，决定其吸波性能的关键在于吸收剂，目前碳纤维、碳化硅纤维等纤维类吸收剂为业内看好。
SiC-C复合纤维与环氧树脂制成的复合材料，由SiC-C纤维和接枝酰亚胺基团与环氧树脂共聚改性为基体组成的结构材料，吸波性能都很优异。但是树脂基吸波材料的耐热性不够理想，难以应用于易于发热的仪器。
现有技术中，电磁波吸收剂一般采用普通的湿法流延(通过流延刀流延)在基体材料上流延成膜，但是这种方法处理既薄又柔软的片状吸波材料效果很差，不仅成膜困难，处理纤维类吸波材料时甚至会破坏其形状。
因此，现有技术有待于完善和发展。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种成膜均匀平整、吸波性能好的低温共烧陶瓷吸波材料的制造方法。
本发明所要解决的第二个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种成膜均匀平整、吸波性能好的低温共烧陶瓷吸波材料。
为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：
一种低温共烧陶瓷吸波材料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：采用瀑布流延工艺，将陶瓷浆料在片状吸波材料上流延成膜；以及，将上述数块带有陶瓷膜的片状吸波材料叠层后在1000℃以下进行低温烧结。
作为一种优选，所述烧结温度为800～1000℃。
其中，所述片状吸波材料为混杂碳纤维的玻璃纤维布。
其中，所述陶瓷浆料为抗还原低温共烧玻璃陶瓷浆料。
作为一种优选，所述陶瓷浆料为含有吸波纤维或金属、氧化物粉体的抗还原低温共烧玻璃陶瓷浆料。
作为一种优选，所述低温烧结在惰性(如充氮气)或还原(如氢气)气氛下进行。
作为一种优选，所述烧结在惰性或还原气氛下800～1000℃保温4小时再进行烧结。
作为一种改进，所述瀑布流延成膜之后，将数块带有陶瓷膜的片状吸波材料进行层叠，之后再进行烧结。
为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：
一种低温共烧陶瓷吸波材料，其为具有低温共烧陶瓷膜和碳纤维布的叠层吸波材料。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明通过瀑布流延成膜以及将数块带有陶瓷膜的片状吸波材料低温烧结，得到了具有陶瓷膜的片状吸波材料，由于成膜时采用瀑布流延工艺，无需采用流延刀接触表面，可以避免由于流延刀接触表面对表面造成的损害，因而能得到均匀平整的陶瓷膜，而通过在1000℃以下进行的低温烧结，这一温度可以保证成型，同时不破坏吸波材料的吸波性能，尤其是在惰性或还原气氛下进行的烧结，碳纤维不会被破坏，得到的独石结构陶瓷基吸波材料吸波性能好，还具有一定的耐温特性。
本发明提供的方法，通过瀑布流延和低温烧结工艺制造低温共烧陶瓷吸波材料，成本低、工艺简单，适于工业生产。最终获得的成品不仅吸波性能好，还由于其本身为陶瓷基，因此具有一定的耐高温特性，可以获得更广泛的应用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图是本发明实施例的结构剖视图。
图中，1.陶瓷膜层；2.片状吸波材料层；3.陶瓷吸波材料。
具体实施方式
如附图所示，本发明的低温共烧陶瓷吸波材料，是由数块带有陶瓷膜层1的吸波材料层2复合成的陶瓷吸波材料3层叠后低温共烧而成的。
下面结合具体的实施例来进一步阐述本发明。
实施例1
首先，将低温共烧陶瓷纳米粉原料分散于溶剂中制备陶瓷浆料。
溶剂采用水，使得制备的陶瓷浆料具有一定的粘稠性和流动性，以在后续的低温烧结过程中能够去除又不会影响成品性能。
陶瓷纳米粉采用可在充氮气的惰性气氛烧结的低温共烧玻璃陶瓷。
然后，通过瀑布流延工艺将陶瓷浆料在混杂碳纤维的玻璃纤维布片状吸波材料上流延成膜。所述的瀑布流延工艺是将陶瓷浆料贮存在高处的容器中，容器下端开一狭缝，陶瓷浆料由于重力或上方挤压以一定速度通过狭缝形成流延瀑布；同时在流延瀑布下方设置一传送带，将需要流延的片状吸波材料匀速通过流延瀑布，在片状吸波材料上流延成膜，并在后续工序中烘干。通过调节瀑布流延中陶瓷浆料挤出的速度或狭缝宽度，可以调节流延得到的陶瓷膜厚度。
片状吸波材料采用纤维类吸波材料，特别优选为碳纤维吸波材料如混杂碳纤维的玻璃纤维布。
所述瀑布流延之后，使最终获得的低温共烧陶瓷吸波材料达到需要的厚度以及吸波性能。
最后，将数块带有陶瓷膜的片状吸波材料进行层叠，之后再在还原气氛下，在950℃保温4小时进行低温烧结处理，可以构建独石化多层结构，使样品最终成型，得到低温共烧陶瓷吸波材料。
实施例2
首先，将低温共烧陶瓷纳米粉原料分散于溶剂中制备陶瓷浆料。
溶剂可以采用各种有机溶剂，使得制备的陶瓷浆料具有一定的粘稠性和流动性，以在后续的低温烧结过程中能够去除又不会影响成品性能的混合有机溶剂为宜。
陶瓷纳米粉采用掺入吸波纤维或金属的低温共烧陶瓷纳米粉，使用可在充氢气的还原气氛烧结的低温共烧玻璃陶瓷。
然后，通过瀑布流延工艺将陶瓷浆料在混杂碳纤维的玻璃纤维布片状吸波材料上流延成膜。所述的瀑布流延工艺是将陶瓷浆料贮存在高处的容器中，容器下端开一狭缝，陶瓷浆料由于重力或上方挤压以一定速度通过狭缝形成流延瀑布；同时在流延瀑布下方设置一传送带，将需要流延的片状吸波材料匀速通过流延瀑布，在片状吸波材料上流延成膜，并在后续工序中烘干。通过调节瀑布流延中陶瓷浆料挤出的速度或狭缝宽度，可以调节流延得到的陶瓷膜厚度。
片状吸波材料可以是各种吸波材料，优选为纤维类吸波材料，特别优选为碳纤维吸波材料如混杂碳纤维的玻璃纤维布。
所述瀑布流延之后，使最终获得的低温共烧陶瓷吸波材料达到需要的厚度以及吸波性能。
最后，将数块带有陶瓷膜的片状吸波材料进行层叠，之后再在还原气氛下，在900℃保温4小时进行低温烧结处理，可以构建独石化多层结构，使样品最终成型，得到低温共烧陶瓷吸波材料。
实施例3
首先，将低温共烧陶瓷纳米粉原料分散于溶剂中制备陶瓷浆料。
溶剂采用有机溶剂，使得制备的陶瓷浆料具有一定的粘稠性和流动性，以在后续的低温烧结过程中能够去除又不会影响成品性能的混合有机溶剂为宜。
陶瓷纳米粉采用掺入氧化物粉体的低温共烧陶瓷纳米粉，优选使用可在还原气氛烧结的低温共烧玻璃陶瓷，进一步优化吸波性能。
然后，通过瀑布流延工艺将陶瓷浆料在混杂碳纤维的玻璃纤维布片状吸波材料上流延成膜。所述的瀑布流延工艺是将陶瓷浆料贮存在高处的容器中，容器下端开一狭缝，陶瓷浆料由于重力或上方挤压以一定速度通过狭缝形成流延瀑布；同时在流延瀑布下方设置一传送带，将需要流延的片状吸波材料匀速通过流延瀑布，在片状吸波材料上流延成膜，并在后续工序中烘干。通过调节瀑布流延中陶瓷浆料挤出的速度或狭缝宽度，可以调节流延得到的陶瓷膜厚度。
本发明中采用的片状吸波材料可以是各种吸波材料，优选为纤维类吸波材料，特别优选为碳纤维吸波材料如混杂碳纤维的玻璃纤维布。
所述瀑布流延之后，使最终获得的低温共烧陶瓷吸波材料达到需要的厚度以及吸波性能。
最后，将数块带有陶瓷膜的片状吸波材料进行层叠，之后再还原气氛下，在800℃保温4小时进行低温烧结处理，可以构建独石化多层结构，使样品最终成型，得到低温共烧陶瓷吸波材料。
实施例4
首先，将低温共烧陶瓷纳米粉原料分散于溶剂中制备陶瓷浆料。
溶剂采用有机溶剂，使得制备的陶瓷浆料具有一定的粘稠性和流动性，以在后续的低温烧结过程中能够去除又不会影响成品性能的混合有机溶剂为宜。
陶瓷纳米粉采用掺入氧化物粉体的低温共烧陶瓷纳米粉，优选使用可在还原气氛烧结的低温共烧玻璃陶瓷，进一步优化吸波性能。
然后，通过瀑布流延工艺将陶瓷浆料在混杂碳纤维的玻璃纤维布片状吸波材料上流延成膜。所述的瀑布流延工艺是将陶瓷浆料贮存在高处的容器中，容器下端开一狭缝，陶瓷浆料由于重力或上方挤压以一定速度通过狭缝形成流延瀑布；同时在流延瀑布下方设置一传送带，将需要流延的片状吸波材料匀速通过流延瀑布，在片状吸波材料上流延成膜，并在后续工序中烘干。通过调节瀑布流延中陶瓷浆料挤出的速度或狭缝宽度，可以调节流延得到的陶瓷膜厚度。
本发明中采用的片状吸波材料可以是各种吸波材料，优选为纤维类吸波材料，特别优选为碳纤维吸波材料如混杂碳纤维的玻璃纤维布。
所述瀑布流延之后，使最终获得的低温共烧陶瓷吸波材料达到需要的厚度以及吸波性能。
最后，将数块带有陶瓷膜的片状吸波材料进行层叠，之后再在还原气氛下，在800～1000℃进行烧结，可以构建独石化多层结构，使样品最终成型，得到低温共烧陶瓷吸波材料。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种低温共烧陶瓷吸波材料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：采用瀑布流延工艺，将陶瓷浆料在片状吸波材料上流延成膜；以及，将上述数块带有陶瓷膜的片状吸波材料叠层后在1000℃以下进行低温烧结。
2.如权利要求1所述的低温共烧陶瓷吸波材料的制造方法，其特征在于：所述片状吸波材料为混杂碳纤维的玻璃纤维布。
3.如权利要求1所述的低温共烧陶瓷吸波材料的制造方法，其特征在于：所述陶瓷浆料为抗还原低温共烧玻璃陶瓷浆料。
4.如权利要求3所述的低温共烧陶瓷吸波材料的制造方法，其特征在于：所述陶瓷浆料为含有吸波纤维或金属、氧化物粉体的抗还原低温共烧玻璃陶瓷浆料。
5.如权利要求1所述的低温共烧陶瓷吸波材料的制造方法，其特征在于：所述低温烧结在惰性或还原气氛下进行。
6.一种低温共烧陶瓷吸波材料，其特征在于：其为具有低温共烧陶瓷膜和碳纤维布的叠层吸波材料。
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