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一種在超重力場中制備納米和納米復(fù)合陶瓷涂層的方法，涉及納米復(fù)合陶瓷材料的制備。將制備好的復(fù)合陶瓷涂層的溶液注入離心裝置，離心桶的轉(zhuǎn)速逐漸調(diào)到1000~20000轉(zhuǎn)/分鐘，保持1~100分鐘，之后在穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下，逐漸分級提高加熱爐的溫度到200~1000℃，保溫10~600分鐘，接著冷卻到室溫。通過在離心裝置中產(chǎn)生的超重力場，使溶液中的膠粒、化學(xué)沉淀物，以及陶瓷粉、陶瓷纖維、金屬粉、金屬纖維受到一個(gè)與基體表面垂直的力，擠壓到樣品表面，并通過溫度逐漸上升，使溶劑揮發(fā)掉，沉積物發(fā)生熱解、氧化、燒結(jié)等過程，從而形成結(jié)構(gòu)、成分和厚度可控，且結(jié)構(gòu)致密的納米陶瓷涂層，以及納米陶瓷與微米的陶瓷粉、陶瓷纖維等復(fù)合的各種陶瓷涂層。金屬管內(nèi)制備出Al2O3-SiO2納米-微米復(fù)合陶瓷涂層、Al2O3纖維-SiO2復(fù)合陶瓷涂層，在平面材料表面制備出多種納米-微米復(fù)合、陶瓷纖維復(fù)合的各種厚度可控的陶瓷涂層。

近些年來，國內(nèi)幾家大型公共娛樂場所、化工、煤礦、商廈火災(zāi)造成的慘重的人民生命和 財(cái)產(chǎn)的重大損失，人們對消防、防火安全有了更加深刻的認(rèn)識。如何在火災(zāi)的情況下，在一定 時(shí)間內(nèi)保障電力和通訊的暢通，從而最大限度的贏得寶貴的時(shí)間，減少人員的傷亡和降低生命 財(cái)產(chǎn)的損失，是人們一直在不斷探索的課題。目前，國內(nèi)外在電線電纜方面采用的大多是氧化 鎂礦物防火絕緣電纜和云母帶纏繞的耐火電纜，成本很高，在實(shí)際應(yīng)用方面受到一定程度的限 制，再加上銅護(hù)套氧化鎂礦物防火絕緣電纜的在生產(chǎn)加工、運(yùn)輸、線路的敷設(shè)安裝和使用等過 程中的特殊要求，及自身固有的缺陷很難大規(guī)模的使用。 國外研發(fā)了一種陶瓷化高分子復(fù)合耐火硅橡膠，可以在500℃以上的高溫和火焰燒蝕下， 燒結(jié)成堅(jiān)硬的陶瓷狀物體，而且燒蝕時(shí)間越長、溫度越高，陶瓷化效果越明顯，陶瓷化高分子 復(fù)合耐火硅橡膠可以使用常規(guī)的橡膠加工設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，具有良好的加工性。這種陶瓷化高分 子復(fù)合耐火硅橡膠，從嚴(yán)格的意義上講，既不是阻燃膠，也不是難燃膠。陶瓷化高分子復(fù)合耐 火硅橡膠，在被火焰燒蝕的情況下，有機(jī)成分在很短的時(shí)間內(nèi)經(jīng)過燒蝕后很快加入陶瓷化的反 應(yīng)過程中，轉(zhuǎn)化成堅(jiān)硬的陶瓷狀物質(zhì)，形成一層良好的隔絕層，阻擋火焰的繼續(xù)燃燒，起到很 好的防火效果。陶瓷化高分子復(fù)合耐火硅橡膠，在常溫下無毒、無味，具有很好的柔軟性和彈 性，具備了硅橡膠的特質(zhì)，是一種完全具備了消防、防火要求的新型高分子復(fù)合防火材料，由 于用它生產(chǎn)的防火電線電纜加工工藝簡單、價(jià)格低、不需要增加投入，是一種應(yīng)用前景很廣的 新型高分子復(fù)合防火材料。

針對當(dāng)前各類電子信息元器件多功能化、高頻化的趨勢，特別是微波、毫米波60GHz載波通信的出現(xiàn)，所研發(fā)的新型微波旋磁-介電復(fù)合陶瓷材料能夠在寬頻段范圍特別是微波頻段內(nèi)同時(shí)具有優(yōu)良電磁性能與介電性能，并滿足LTCC技術(shù)要求，是一種多功能電路板材料。研發(fā)的新型微波旋磁-介電復(fù)合陶瓷材料性能將達(dá)到先進(jìn)水平，可以滿足汽車、航空、航天等工業(yè)領(lǐng)域的需求，實(shí)現(xiàn)基于自主研發(fā)的微波磁介復(fù)合陶瓷材料及其相關(guān)器件的批量生產(chǎn)。項(xiàng)目的實(shí)施可以滿足我國在運(yùn)載火箭系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、導(dǎo)彈、神舟飛船、區(qū)域電子對抗系統(tǒng)中的微波通訊、功率放大器、發(fā)射機(jī)等微波集成電路中(MIC)等軍事方面對無線通信天線的應(yīng)用需求，從而填補(bǔ)我國在這一領(lǐng)域的技術(shù)空白，替代國外同類產(chǎn)品，改變我國目前面臨的關(guān)鍵元器件受制于人的不利局面，具有巨大的戰(zhàn)略價(jià)值和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。本項(xiàng)目完成后，在微波磁介復(fù)合陶瓷材料技術(shù)方面具有獨(dú)立的知識產(chǎn)權(quán)，降低我國在這一關(guān)鍵領(lǐng)域的對外依賴程度，同時(shí)將顯著改善相關(guān)領(lǐng)域缺乏自主創(chuàng)新、具有高附加值的技術(shù)和產(chǎn)品的現(xiàn)狀，形成示范性整體性產(chǎn)業(yè)化鏈條，提升產(chǎn)業(yè)地位。

本技術(shù)可提供一種碳化硼陶瓷涂漿，及利用此涂漿在金屬基材表面形成一層具有良好的力學(xué)性能、抗輻射性能的碳化硼陶瓷涂層的制備工藝。 本技術(shù)具有如下特點(diǎn)：（1）克服了金屬與陶瓷間存在的不潤濕、不粘附的缺點(diǎn)，可以獲得很高的界面結(jié)合強(qiáng)度。（2）工藝簡單，成本低。（3）適用范圍廣，該工藝無毒、無污染。可以適用絕大多數(shù)環(huán)境。 本技術(shù)可解決目前在金屬表面制備碳化硼涂層技術(shù)復(fù)雜、涂層厚度薄及效率低的問題，并且對解決目前輻射屏蔽材料的屏蔽性能和結(jié)構(gòu)性能之間的矛盾具有實(shí)際意義。可應(yīng)用于各種需要加強(qiáng)輻射防護(hù)的環(huán)境中。

本項(xiàng)目采用元素粉末法制備高性能的亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，突破了亞微米顆粒在基體中的分散和鋁基復(fù)合材料的二次加工困難瓶頸難題，制備的亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)度、比剛度、熱穩(wěn)定性，較低的熱膨脹系數(shù)，優(yōu)良的導(dǎo)熱、耐磨、耐腐蝕性等特點(diǎn)，機(jī)加工表面光潔度高。亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的成功制備，在金屬基復(fù)合材料實(shí)際應(yīng)用方面取得了突破性的進(jìn)展。 亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料是一種極具潛力的工程材料，其在航空航天領(lǐng)域、汽車裝甲、電子封裝、高輕化自行車等方面取得了大量應(yīng)用。其中以碳化硼為增強(qiáng)體的B4C/Al復(fù)合材料耐磨性很高，在制造噴砂嘴、電觸點(diǎn)、摩擦和耐摩擦材料時(shí)得到了廣泛的應(yīng)用，并且在機(jī)器和設(shè)備端部密封件上，碳化硼為基體的B4C/Al復(fù)合材料也有出色表現(xiàn)。此外，碳化硼具有良好的耐酸堿腐蝕性能，在有氣體腐蝕條件下工作時(shí)，效果極佳，用亞微米B4C制備的B4C/Al復(fù)合材料制備的噴砂嘴和噴丸機(jī)噴嘴在標(biāo)準(zhǔn)條件下顯示出的高強(qiáng)度，為鎢硬質(zhì)合金強(qiáng)度的5～11倍。先后設(shè)計(jì)和開發(fā)了高尺寸穩(wěn)定性高導(dǎo)熱易加工電子封裝復(fù)合材料制品，如印刷電路板板芯、軍用功率混合電路、微波管的載體、多芯片組件等。亞微米SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具有高耐磨性、良好的耐高溫性和抗咬合性能等特點(diǎn)，在高速列車剎車盤，制動(dòng)盤、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞和齒輪箱等以及現(xiàn)已用于越野自行車上的車鏈齒輪具有廣闊的應(yīng)用前景。從前瞻性、戰(zhàn)略性、經(jīng)濟(jì)性和基礎(chǔ)性這幾個(gè)角度來考慮，亞微米陶瓷顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料制備技術(shù)的發(fā)展符合具有高性能價(jià)格比，有待迅速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的要求趨勢。本項(xiàng)目圍繞航空航天用大尺寸關(guān)鍵承力結(jié)構(gòu)件、光機(jī)結(jié)構(gòu)件與精密儀表零件、電子封裝器件、核能領(lǐng)域屏蔽材料等應(yīng)用背景，部分研究成果已達(dá)到了國際先進(jìn)水平。先后設(shè)計(jì)和開發(fā)了高尺寸穩(wěn)定性高導(dǎo)熱易加工電子封裝復(fù)合材料制品；制備的亞微米碳化硼增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料被應(yīng)用于制造核廢料處理容器；應(yīng)用于高速列車剎車盤，制動(dòng)盤、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞和齒輪箱等。

面向大尺寸高精度陶瓷及其復(fù)合材料復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)的成形，基于面曝光技術(shù)，開發(fā)了專用大尺寸陶瓷增材制造成形裝備及相關(guān)工藝。 技術(shù)特征 基于面曝光技術(shù)的陶瓷預(yù)制體成形設(shè)備可成形ZrO2、Al2O3陶瓷預(yù)制體，利用微透鏡陣列聚焦及光斑微偏移技術(shù)，分辨率可提升到37.5μm，結(jié)合收縮預(yù)測技術(shù)，大大提高陶瓷成形精度，成形尺寸達(dá)270mm×300mm×450mm，成形相對精度達(dá)到±1%，同時(shí)配套研發(fā)了無缺陷脫脂與燒結(jié)工藝，燒結(jié)樣件致密度可達(dá)97%。

面向大尺寸高精度陶瓷及其復(fù)合材料復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)的成形，基于面曝光技術(shù)，開發(fā)了專用大尺寸陶瓷增材制造成形裝備及相關(guān)工藝。技術(shù)特征基于面曝光技術(shù)的陶瓷預(yù)制體成形設(shè)備可成形ZrO2、Al2O3陶瓷預(yù)制體，利用微透鏡陣列聚焦及光斑微偏移技術(shù)，分辨率可提升到37.5μm，結(jié)合收縮預(yù)測技術(shù)，大大提高陶瓷成形精度，成形尺寸達(dá)270mm×300mm×450mm，成形相對精度達(dá)到±1%，同時(shí)配套研發(fā)了無缺陷脫脂與燒結(jié)工藝，燒結(jié)樣件致密度可達(dá)97%。應(yīng)用范圍:該項(xiàng)目研發(fā)了高精度結(jié)構(gòu)陶瓷復(fù)雜結(jié)構(gòu)成形的增材制造裝備，并開展了相關(guān)工藝的研究，解決了工程陶瓷材料難以成形復(fù)雜結(jié)構(gòu)的難題。項(xiàng)目所涉及技術(shù)可成功制備低介陶瓷無源器件、仿生多孔結(jié)構(gòu)與吸波超結(jié)構(gòu)等，可在航空航天、衛(wèi)星、雷達(dá)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

本發(fā)明涉及一種空心陶瓷微球及其制備方法。本發(fā)明屬于陶瓷微球技術(shù)領(lǐng)域。一種空心陶瓷微球，為中空結(jié)構(gòu)陶瓷球，空心陶瓷球?yàn)門iO2包覆SiC的核殼結(jié)構(gòu)。空心陶瓷微球的制備方法，包括步驟：1.制備實(shí)心微球：(1)制作聚苯乙烯微球；(2)進(jìn)行磺化；(3)包覆一層陶瓷先驅(qū)體；2.陶瓷先驅(qū)體包覆的聚苯乙烯實(shí)心微球表面包覆二氧化鈦:（1）將微球分散于乙醇和酞酸丁酯的混合溶液中；（2）將酸和去離子水加入到混合溶液中；(3)進(jìn)行水熱處理得到陶瓷先驅(qū)體包覆的聚苯乙烯實(shí)心微球；3.制備空心陶瓷微球:將表面包括覆有TiO2的陶瓷先驅(qū)體包覆的聚苯乙烯實(shí)心微球放在真空爐中燒結(jié)，獲得空心陶瓷微球。本發(fā)明具有產(chǎn)品活性高，性能優(yōu)異，隔熱效果好，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。