本發明涉及一種新材料，更具體的說，涉及一種抗沖擊復合材料及其制備方法。
背景技術：
復合材料是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學的方法，在宏觀（微觀）上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產生協同效應，使復合材料的綜合性能優于原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。
復合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草或麥秸增強粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀40年代，因航空工業的需要，發展了玻璃纖維增強塑料（俗稱玻璃鋼），從此出現了復合材料這一名稱。50年代以后，陸續發展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強度和高模量纖維。70年代出現了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高強度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復合，構成各具特色的復合材料。現代高科技的發展離不開復合材料，復合材料對現代科學技術的發展，有著十分重要的作用。復合材料的研究深度和應用廣度及其生產發展的速度和規模，已成為衡量一個國家科學技術先進水平的重要標志之一。進入21世紀以來，全球復合材料市場快速增長，亞洲尤其中國市場增長較快。2003～2008年間中國年均增速為15%，印度為9.5%，而歐洲和北美年均增幅僅為4%。60年代，為滿足航空航天等尖端技術所用材料的需要，先后研制和生產了以高性能纖維（如碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等）為增強材料的復合材料，其比強度大于4×10厘米（cm），比模量大于4×10cm。為了與第一代玻璃纖維增強樹脂復合材料相區別，將這種復合材料稱為先進復合材料。按基體材料不同，先進復合材料分為樹脂基、金屬基和陶瓷基復合材料。其使用溫度分別達250～350℃、350～1200℃和1200℃以上。先進復合材料除作為結構材料外，還可用作功能材料，如梯度復 合材料(材料的化學和結晶學組成、結構、空隙等在空間連續梯變的功能復合材料)、機敏復合材料（具有感覺、處理和執行功能，能適應環境變化的功能復合材料）、仿生復合材料、隱身復合材料等。現階段，我國玻璃鋼、復合材料行業面臨一個新的大發展時期，如城市化進程中大規模的市政建設、新能源的利用和大規模開發、環境保護政策的出臺、汽車工業的發展、大規模的鐵路建設、大飛機項目等。在巨大的市場需求牽引下，復合材料產業的發展將有很廣闊的發展空間。
目前現有的復合材料不具有較高的抗壓強度和抗拉強度，不可以有效的抗沖擊，同時不能夠阻燃。
技術實現要素：
有鑒于此，本發明目的是提供一種具有較高的抗壓強度和抗拉強度，可以有效的抗沖擊，同時還能夠阻燃的抗沖擊復合材料。
為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：
一種抗沖擊復合材料，由以下重量份數配比的材料制成，包括碳化硅晶須35-42份、玻璃纖維6-10份、聚碳硅烷25-30份、氫氧化鈣22-24份、硫酸鈣8-10份、炭黑6-9份、陶瓷微球11-14份、硅藻土18-20份、硼酸鋅12-14份、硫化鋅16-18份、銻酸鈉23-30份、聚氨酯33-38份、聚苯酯7-11份、聚芳醚酮16-20份、三氟化硼8-10份、羧甲基纖維素16-20份、硬脂酸鈣皂4-9份、硅油8-10份、三氧化二銻16-20份和海藻酸鈉22-25份。
作為優選，由以下重量份數配比的材料制成，包括碳化硅晶須35份、玻璃纖維6份、聚碳硅烷25份、氫氧化鈣22份、硫酸鈣8份、炭黑6份、陶瓷微球11份、硅藻土18份、硼酸鋅12份、硫化鋅16份、銻酸鈉23份、聚氨酯33份、聚苯酯7份、聚芳醚酮16份、三氟化硼8份、羧甲基纖維素16份、硬脂酸鈣皂4份、硅油8份、三氧化二銻16份和海藻酸鈉22份。
作為優選，由以下重量份數配比的材料制成，包括碳化硅晶須38.5份、玻璃纖維8份、聚碳硅烷27.5份、氫氧化鈣23份、硫酸鈣9份、炭黑7.5份、陶瓷微球12.5份、硅藻土19份、硼酸鋅13份、硫化鋅17份、銻酸鈉26.5份、聚氨酯35.5份、聚苯酯9份、聚芳醚酮18份、三氟化硼9份、羧甲基纖維素18份、硬脂酸鈣皂6.5份、硅油9份、三氧化二銻18份和海藻酸鈉23.5份。
作為優選，由以下重量份數配比的材料制成，包括碳化硅晶須42份、玻璃纖維10份、聚碳硅烷30份、氫氧化鈣24份、硫酸鈣10份、炭黑9份、陶瓷微球14份、硅藻土20份、硼酸鋅14份、硫化鋅18份、銻酸鈉30份、聚氨酯38份、聚苯酯11份、聚芳醚酮20份、三氟化硼10份、羧甲基纖維素20份、硬脂酸鈣皂9份、硅油10份、三氧化二銻20份和海藻酸鈉25份。
本發明要解決的另一技術問題為提供一種抗沖擊復合材料的制備方法，包括以下步驟：
1）將碳化硅晶須35-42份、玻璃纖維6-10份、聚碳硅烷25-30份、氫氧化鈣22-24份、硫酸鈣8-10份、炭黑6-9份、陶瓷微球11-14份、硅藻土18-20份、硼酸鋅12-14份、硫化鋅16-18份和銻酸鈉23-30份投入反應釜中，備用；
2）調節步驟1）中反應釜的溫度為85-95℃，攪拌速度為1700-1800r/min，反應時間為20-25分鐘，備用；
3）將步驟2）所得原料投入加熱爐中，調節加熱溫度為450-550℃，加熱2-3分鐘，然后投入高壓釜中，在13-15倍大氣壓下密封儲存，備用；
4）將聚氨酯33-38份、聚苯酯7-11份、聚芳醚酮16-20份、三氟化硼8-10份、羧甲基纖維素16-20份、硬脂酸鈣皂4-9份、硅油8-10份、三氧化二銻16-20份和海藻酸鈉22-25份混合投入粉碎機中，備用；
5）調節步驟4）中粉碎機的轉速為7500-8500r/min，粉碎12-15分鐘，備用；
6）將步驟5）所得粉末與步驟3）所得原料混合，投入到攪拌機中，保持攪拌速度為2500-3500r/min，混合12-14分鐘，備用；
7）將步驟6）所得原料投入到注塑機中，調節加熱溫度為280-350℃，加熱時間為10-12分鐘，備用；
8）將步驟7）所得原料注入模具中成型，得到厚度為2-5mm的板材，表面進行拋光處理即可。
本發明技術效果主要體現在以下方面：碳化硅晶須、玻璃纖維、聚碳硅烷、氫氧化鈣、硫酸鈣、炭黑、陶瓷微球、硅藻土和硼酸鋅混合加熱能夠得到碳化硅纖維，使得抗壓強度和抗拉強度；添加的聚氨酯、聚苯酯、聚芳醚酮和三氟化硼注塑成型后可以有效的抗沖擊，添加的三氧化二銻和海藻酸鈉還能夠阻燃，保持使用壽命長。
具體實施方式
實施例1
一種抗沖擊復合材料，由以下重量份數配比的材料制成，包括碳化硅晶須35份、玻璃纖維6份、聚碳硅烷25份、氫氧化鈣22份、硫酸鈣8份、炭黑6份、陶瓷微球11份、硅藻土18份、硼酸鋅12份、硫化鋅16份、銻酸鈉23份、聚氨酯33份、聚苯酯7份、聚芳醚酮16份、三氟化硼8份、羧甲基纖維素16份、硬脂酸鈣皂4份、硅油8份、三氧化二銻16份和海藻酸鈉22份。
一種抗沖擊復合材料的制備方法，包括以下步驟：
1）將碳化硅晶須35份、玻璃纖維6份、聚碳硅烷25份、氫氧化鈣22份、硫酸鈣8份、炭黑6份、陶瓷微球11份、硅藻土18份、硼酸鋅12份、硫化鋅16份、銻酸鈉23份投入反應釜中，備用；
2）調節步驟1）中反應釜的溫度為85-95℃，攪拌速度為1700-1800r/min，反應時間為20-25分鐘，備用；
3）將步驟2）所得原料投入加熱爐中，調節加熱溫度為450-550℃，加熱2-3分鐘，然后投入高壓釜中，在13-15倍大氣壓下密封儲存，備用；
4）將聚氨酯33份、聚苯酯7份、聚芳醚酮16份、三氟化硼8份、羧甲基纖維素16份、硬脂酸鈣皂4份、硅油8份、三氧化二銻16份和海藻酸鈉22份混合投入粉碎機中，備用；
5）調節步驟4）中粉碎機的轉速為7500-8500r/min，粉碎12-15分鐘，備用；
6）將步驟5）所得粉末與步驟3）所得原料混合，投入到攪拌機中，保持攪拌速度為2500-3500r/min，混合12-14分鐘，備用；
7）將步驟6）所得原料投入到注塑機中，調節加熱溫度為280-350℃，加熱時間為10-12分鐘，備用；
8）將步驟7）所得原料注入模具中成型，得到厚度為2-5mm的板材，表面進行拋光處理即可。
實施例2
一種抗沖擊復合材料，由以下重量份數配比的材料制成，包括碳化硅晶須38.5份、玻璃纖維8份、聚碳硅烷27.5份、氫氧化鈣23份、硫酸鈣9份、炭黑7.5份、陶瓷微球12.5份、硅藻土19份、硼酸鋅13份、硫化鋅17份、銻酸鈉26.5份、聚氨酯35.5份、聚苯酯9份、聚芳醚酮18份、三氟化硼9份、羧甲基纖維素18份、硬脂酸鈣皂6.5份、硅油9份、三氧化二銻18份和海藻酸鈉23.5份。
一種抗沖擊復合材料的制備方法，包括以下步驟：
1）將碳化硅晶須38.5份、玻璃纖維8份、聚碳硅烷27.5份、氫氧化鈣23份、硫酸鈣9份、炭黑7.5份、陶瓷微球12.5份、硅藻土19份、硼酸鋅13份、硫化鋅17份、銻酸鈉26.5份投入反應釜中，備用；
2）調節步驟1）中反應釜的溫度為85-95℃，攪拌速度為1700-1800r/min，反應時間為20-25分鐘，備用；
3）將步驟2）所得原料投入加熱爐中，調節加熱溫度為450-550℃，加熱2-3分鐘，然后投入高壓釜中，在13-15倍大氣壓下密封儲存，備用；
4）將聚氨酯35.5份、聚苯酯9份、聚芳醚酮18份、三氟化硼9份、羧甲基纖維素18份、硬脂酸鈣皂6.5份、硅油9份、三氧化二銻18份和海藻酸鈉23.5份混合投入粉碎機中，備用；
5）調節步驟4）中粉碎機的轉速為7500-8500r/min，粉碎12-15分鐘，備用；
6）將步驟5）所得粉末與步驟3）所得原料混合，投入到攪拌機中，保持攪拌速度為2500-3500r/min，混合12-14分鐘，備用；
7）將步驟6）所得原料投入到注塑機中，調節加熱溫度為280-350℃，加熱時間為10-12分鐘，備用；
8）將步驟7）所得原料注入模具中成型，得到厚度為2-5mm的板材，表面進行拋光處理即可。
實施例3
一種抗沖擊復合材料，由以下重量份數配比的材料制成，包括碳化硅晶須42份、玻璃纖維10份、聚碳硅烷30份、氫氧化鈣24份、硫酸鈣10份、炭黑9份、陶瓷微球14份、硅藻土20份、硼酸鋅14份、硫化鋅18份、銻酸鈉30份、聚氨酯38份、聚苯酯11份、聚芳醚酮20份、三氟化硼10份、羧甲基纖維素20份、硬脂酸鈣皂9份、硅油10份、三氧化二銻20份和海藻酸鈉25份。
一種抗沖擊復合材料的制備方法，包括以下步驟：
1）將碳化硅晶須42份、玻璃纖維10份、聚碳硅烷30份、氫氧化鈣24份、硫酸鈣10份、炭黑9份、陶瓷微球14份、硅藻土20份、硼酸鋅14份、硫化鋅18份、銻酸鈉30份投入反應釜中，備用；
2）調節步驟1）中反應釜的溫度為85-95℃，攪拌速度為1700-1800r/min，反應時間為20-25分鐘，備用；
3）將步驟2）所得原料投入加熱爐中，調節加熱溫度為450-550℃，加熱2-3分鐘，然后投入高壓釜中，在13-15倍大氣壓下密封儲存，備用；
4）將聚氨酯38份、聚苯酯11份、聚芳醚酮20份、三氟化硼10份、羧甲基纖維素20份、硬脂酸鈣皂9份、硅油10份、三氧化二銻20份和海藻酸鈉25份混合投入粉碎機中，備用；
5）調節步驟4）中粉碎機的轉速為7500-8500r/min，粉碎12-15分鐘，備用；
6）將步驟5）所得粉末與步驟3）所得原料混合，投入到攪拌機中，保持攪拌速度為2500-3500r/min，混合12-14分鐘，備用；
7）將步驟6）所得原料投入到注塑機中，調節加熱溫度為280-350℃，加熱時間為10-12分鐘，備用；
8）將步驟7）所得原料注入模具中成型，得到厚度為2-5mm的板材，表面進行拋光處理即可。
實驗例
實驗對象：選取普通復合材料、普通抗沖擊復合材料與本申請的抗沖擊復合材料進行對比。
實驗要求：上述的普通復合材料、普通抗沖擊復合材料與本申請的抗沖擊復合材料的提取的長度、寬度和厚度一致。
實驗方法：抗拉強度采用抗拉強度測試機進行測試，抗壓強度采用抗壓強度測試機進行檢測；阻燃測試采用94HB 級的水平燃燒試驗方法：采用長127mm，寬12.7mm，最大厚度12.7mm，最小厚度3.05mm 的小條狀試樣，在無透風的試驗箱中進行
具體結果如下表所示：
結合上表，對比不同的材料在相同的實驗方法下所得的數據，本發明的一種抗沖擊復合材料的抗拉強度更高、抗壓強度更高以及阻燃溫度更高。
本發明技術效果主要體現在以下方面：碳化硅晶須、玻璃纖維、聚碳硅烷、氫氧化鈣、硫酸鈣、炭黑、陶瓷微球、硅藻土和硼酸鋅混合加熱能夠得到碳化硅纖維，使得抗壓強度和抗拉強度；添加的聚氨酯、聚苯酯、聚芳醚酮和三氟化硼注塑成型后可以有效的抗沖擊，添加的三氧化二銻和海藻酸鈉還能夠阻燃，保持使用壽命長。
當然，以上只是本發明的典型實例，除此之外，本發明還可以有其它多種具體實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求保護的范圍之內。