【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种氧化铝纤维陶瓷瓦片及其制备方法，属于功能材料领域。
技术介绍
1、燃气轮机的燃烧室是整个燃气轮机所有部件中运行温度最高的部件之一，工作环境极其恶劣。常规燃气轮机的环形燃烧室都采用了陶瓷隔热瓦块来保护金属壳体。在使用过程中，陶瓷瓦块不仅要承受长时间的高温腐蚀，还需要承受巨大的热应力和高温气流的冲刷。如果燃烧室众多陶瓷瓦块中有一块因质量问题出现局部剥落，将会在高速气流作用下进入燃机透平，造成叶片损伤，导致巨大损失。而且，常规的陶瓷瓦片都是纯陶瓷的，隔热抗震不好，无法很好的满足使用要求。
2、陶瓷基复合材料(cmcs)在高温下具有极高的比强度、比刚度，并且轻质、耐腐蚀，但以普通2d平纹编织预制体作为增强体制备的陶瓷基复合材料(cmcs)用于燃气轮机的瓦片很容易出现分层，导致其抗热震性能及力学性能较差，难以满足使用要求。
3、因此，如何设计一种力学性能优异、抗热震性能好的陶瓷基复合材料瓦片是目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、[技术问题]
2、常规的陶瓷瓦片都是纯陶瓷的，隔热抗震不好；常规的陶瓷基复合材料容易分层，导致抗热震性能及力学性能较差，无法很好的满足使用要求。
3、[技术方案]
4、为了解决上述问题，本专利技术以氧化铝纤维、玻璃纤维为原料，编织2.5d缎纹织物作为氧化铝纤维毡的保护层，将氧化铝纤维毡置于保护层中，形成预制体；之后采用热压固化成型，得到所述的氧化铝纤维陶瓷瓦片。本专利技术制备的氧化铝
5、本专利技术的第一个目的是提供一种制备氧化铝纤维陶瓷瓦片的方法，包括如下步骤：
6、(1)以玻璃纤维为瓦片外层经纱，以氧化铝纤维为瓦片内层经纱，氧化铝纤维为纬纱，编织2.5d缎纹组织，通过桶形编织一体成型，得到保护罩；
7、(2)将氧化铝纤维毡置于保护罩中，将保护罩的开口缝合，得到预制体；
8、(3)将预制体置于瓦片的模具固定为瓦片的形状，在模具中倒入树脂溶液，通过热压固化成型，得到氧化铝纤维陶瓷瓦片。
9、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)采用的玻璃纤维的细度为2000-6000tex。
10、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)采用的氧化铝纤维的细度为50-100tex。
11、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中经纱密度为10-20根/cm，纬纱密度为8-15根/cm。
12、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中氧化铝纤维毡为赤羽氧化铝纤维毡，购自上海榕融新材料有限公司，厚度范围在0.5-10mm。
13、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中缝合是采用氧化铝纤维。
14、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中树脂溶液为环氧树脂、纳米氧化铝、二乙醇胺、溶剂的混合物，其中，环氧树脂、纳米氧化铝、二乙醇胺、溶剂的质量比为100：10-25：10-15：20-30；溶剂为丙酮、乙醇、乙酸乙酯、甲苯中的一种，纳米氧化铝的粒径为10-100nm。
15、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(2)中热压固化成型是在150-200℃、5-10mpa下加热处理20-30min。
16、本专利技术的第二个目的是本专利技术所述的方法制备得到的氧化铝纤维陶瓷瓦片。
17、在本专利技术的一种实施方式中，氧化铝纤维陶瓷瓦片的大小为(215-225)mm×(145-155)mm×(18-22)mm。
18、本专利技术的第三个目的是本专利技术所述的氧化铝纤维陶瓷瓦片在燃气轮机中的应用。
19、本专利技术的第四个目的是提供一种提高燃气轮机瓦片的隔热抗震性能的方法，包括如下步骤：
20、(1)以玻璃纤维为瓦片外层经纱，以氧化铝纤维为瓦片内层经纱，氧化铝纤维为纬纱，编织2.5d缎纹组织，通过桶形编织一体成型，得到保护罩；
21、(2)将氧化铝纤维毡置于保护罩中，将保护罩的开口缝合，得到预制体；
22、(3)将预制体置于瓦片的模具固定为瓦片的形状，在模具中倒入树脂溶液，通过热压固化成型，得到隔热抗震的氧化铝纤维陶瓷瓦片。
23、[有益效果]
24、(1)本专利技术制备的氧化铝纤维陶瓷瓦片具有良好的抗热震性能和力学性能，拉伸强度达到75.4mpa以上，经受1200℃-常温热震考核10次后，强度保留率在85.1％以上，热导率在0.4w/(m·k)以下。
25、(2)常规的陶瓷瓦片易碎，且隔热效果很差；本专利技术的保护罩采用两种纤维制备，瓦片外侧仅需要耐200℃的高温，所以采用玻璃纤维编织；瓦片内侧需要耐1200℃以上的高温，所以采用氧化铝纤维编织；这样可以降低成本，且隔热效果好。
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1.一种制备氧化铝纤维陶瓷瓦片的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)采用的玻璃纤维的细度为2000-6000tex。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)采用的氧化铝纤维的细度为50-100tex。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中经纱密度为10-20根/cm，纬纱密度为8-15根/cm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，树脂溶液为环氧树脂、纳米氧化铝、二乙醇胺、溶剂的混合物，其中，环氧树脂、纳米氧化铝、二乙醇胺、溶剂的质量比为100：10-25：10-15：20-30；溶剂为丙酮、乙醇、乙酸乙酯、甲苯中的一种，纳米氧化铝的粒径为10-100nm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中氧化铝纤维毡为赤羽氧化铝纤维毡，厚度范围在0.5-10mm。
7.权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的氧化铝纤维陶瓷瓦片。
8.根据权利要求7所述的氧化铝纤维陶瓷瓦片，其特征在于，氧化铝纤维陶瓷瓦片
9.权利要求7所述的氧化铝纤维陶瓷瓦片在燃气轮机中的应用。
10.一种提高燃气轮机瓦片的隔热抗震性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种制备氧化铝纤维陶瓷瓦片的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)采用的玻璃纤维的细度为2000-6000tex。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)采用的氧化铝纤维的细度为50-100tex。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中经纱密度为10-20根/cm，纬纱密度为8-15根/cm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，树脂溶液为环氧树脂、纳米氧化铝、二乙醇胺、溶剂的混合物，其中，环氧树脂、纳米氧化铝、二乙醇胺、溶剂的质量比为100：10-25：10-15：20-...
【专利技术属性】
技术研发人员：关克田，孙树人，姜欣，
申请(专利权)人：上海榕融新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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