本發明涉及復合材料技術領域，更具體是涉及一種石英纖維空心球的制備方法。
背景技術：
纖維空心球廣泛應用于浮力材料及其它輕質物體的制造，由于空心球為真空體，其在航空、航天、新型高速列車、豪華游艇、隔熱涂料、保齡球等領域得到廣泛應用，對最終產品能夠起到輕質化、強度好、不吸水防潮、隔音保溫效果，其主要原料之一玻璃微珠，玻璃微珠主要成分是硼硅酸鹽，粒度為10-250微米，在肉眼看來更近似于一種粉體。目前雖然國內有一些科研機構在從事纖維空心球的制備研究，但還無法制造成相應性能的產品，比如如何解決空心球中的真空問題，就無法得到有效解決，甚至有人采用抽真空的方式來解決，其不僅生產效率極低，也不能實現有效的工業化生產。因此，目前我國相應的材料如深海中的浮力材料全部是依賴于進口，很多方面還處于技術上的空白，也沒有在其它領域加以應用；而石英纖維因其質量輕強度高目前廣泛應用于軍工等多方面，因此如何利用石英纖維制備石英纖維空心球將會有更好的應用。
技術實現要素：
本發明的目的就是為了解決現有技術之不足而提供的一種不僅制備簡單方便，制備的產品具有輕質、高強度、不吸水、穩定性好等優點的石英纖維空心球的制備方法。
本發明是采用如下技術解決方案來實現上述目的：一種石英纖維空心球的制備方法，其特征在于，它是以聚苯乙烯發泡材料制成的球體作為載體，先將球體浸膠后送入懸浮有由石英纖維制成的經真空靜電處理的纖維條的環境中，使高壓飛懸的石英纖維在高電荷狀態下與球體合成，得到纖維實心球體；再將纖維實心球體送入100℃以上的高溫環境，使纖維實心球體的內部聚苯乙烯發泡材料熔化，并從纖維縫隙空洞流出；最后將溫度提升至120℃以上，并進行熱風吹送加溫，使膠水完全固化，形成真空密閉的空心纖維球。
作為上述方案的進一步說明，它包括如下具體的方法步驟：
a、將石英纖維切割成長度為1-100mm的纖維條，再送入真空靜電環境，通過負電壓使纖維整個懸浮單向飛起；
b、制備作為載體的球體，采用聚苯乙烯發泡至所需直徑的圓球，將圓球投入膠水槽，對發泡材料進行浸膠之后，進行風干處理，使膠水流動性大幅度降低；
c、將球體送入高壓靜電環境，同高壓飛懸的纖維在高電荷狀態下合成，得到纖維實心球體；
d、將纖維實心球體放入膠水槽完全浸泡，使表面覆蓋附著纖維被膠水充分浸潤；
e、纖維實心球體表面覆蓋附著纖維被膠水充分浸潤后，送入100℃以上的高溫熱風道加熱15-20分鐘，使實心球內部發泡材料熔化，并從纖維縫隙空洞流出；
f、將溫度提升至120℃以上，進行熱風吹動加溫，使膠水完全固化，制得真空密閉的空心纖維球。
進一步地，在步驟a中，是先將石英纖維材料放入水中，并添加分散劑、偶聯劑浸泡后再進行切割。
進一步地，在步驟a中，纖維條在送入真空靜電箱之前，先加入耦合劑進行加工處理，使之有初步的打開效果；再將其送入高壓真空倉，通過熱風循環吹風，使材料干燥并充分打開。
進一步地，步驟b中的膠水采用羥酸酯樹脂。
進一步地，步驟a和步驟b的順序互換。
本發明采用上述技術解決方案所能達到的有益效果是：
本發明采用以聚苯乙烯發泡材料制成的球體作為載體，先將球體浸膠后送入懸浮有由石英纖維制成的纖維條的真空靜電箱中，使高壓飛懸的石英纖維在高電荷狀態下與球體合成，得到纖維實心球體；再將纖維實心球體送入100℃以上的高溫環境，使纖維實心球體的內部聚苯乙烯發泡材料熔化，并從纖維縫隙空洞流出；最后將溫度提升至150℃，并進行熱風吹送加溫，使膠水完全固化，形成真空密閉的重量為3-180kg/m3的空心纖維球，制備方法簡單方便，生產效率高，制備的產品穩定性好，具有輕質、高強、不吸水等優點。
本發明方法制備的石英空心纖維球可就用于透波雷達罩，制備過程中可根據不同的透波波長選用不同的樹脂膠水材料。
具體實施方式
以下結合具體實施例對本技術方案作詳細的描述。
實施例1
本發明是一種石英纖維空心球的制備方法，它是以聚苯乙烯發泡材料制成的球體作為載體，先將球體浸膠后送入懸浮有由石英纖維制成的經過真空靜電處理的纖維條的真空靜電箱中，使高壓飛懸的石英纖維在高電荷狀態下與球體合成，得到纖維實心球體；再將纖維實心球體送入120℃以上的高溫環境，使纖維實心球體的內部聚苯乙烯發泡材料熔化，并從纖維縫隙空洞流出；最后將溫度提升至150℃，并進行熱風吹送加溫，使膠水完全固化，形成真空密閉的空心纖維球。它的具體方法步驟如下：
a、將石英纖維切割成長度為1mm、2mm、3mm、4mm或5mm的纖維條，再送入真空靜電環境，通過負電壓使纖維整個懸浮單向飛起，采用單向的優點在于，纖維條可以形成有效規律的排布，對產品的最終強度等性能有很好的保證；
b、制備作為載體的球體，采用聚苯乙烯發泡至所需直徑的圓球，將圓球投入膠水槽，對發泡材料進行浸膠之后，進行風干處理，使膠水流動性大幅度降低；
c、將球體送入高壓靜箱，同高壓飛懸的纖維在高電荷狀態下合成，得到纖維實心球體；
d、將纖維實心球體放入膠水槽完全浸泡，使表面覆蓋附著纖維被膠水充分浸潤；
e、纖維實心球體表面覆蓋附著纖維被膠水充分浸潤后，送入120℃以上的高溫熱風道加熱15-20分鐘，使實心球內部發泡材料熔化，并從纖維縫隙空洞流出；
f、將溫度提升至150℃，進行熱風吹動加溫，使膠水完全固化，制得真空密閉的空心纖維球。
進一步地，在步驟a中，是先將石英纖維材料放入水中，并添加分散劑、偶聯劑浸泡后再進行切割。纖維條在送入真空靜電箱之前，先加入耦合劑進行加工處理，使之有初步的打開效果；再將其送入高壓真空倉，通過熱風循環吹風，使材料干燥并充分打開。
進一步地，步驟b中的膠水采用羥酸酯樹脂。
實施例2
本實施例中，步驟a和步驟b的順序互換。即先制備作為載體的球體，然后再將石英纖維切割成長度為1mm、2mm、3mm、4mm或5mm的纖維條，再送入真空靜電箱，通過負電壓使纖維整個懸浮單向飛起。
本發明的空心球體因直徑的不同纖維覆蓋厚度的不同選擇不同的覆蓋樹脂膠水。
本發明與現有技術相比，采用以聚苯乙烯發泡材料制成的球體作為載體，先將球體浸膠后送入懸浮有由石英纖維制成的纖維條的真空靜電箱中，使高壓飛懸的石英纖維在高電荷狀態下與球體合成，得到重量為3-180kg/m3的石英纖維實心球體；再將石英纖維實心球體送入120℃以上的高溫環境，使纖維實心球體的內部聚苯乙烯發泡材料熔化，并從纖維縫隙空洞流出；最后將溫度提升至150℃，并進行熱風吹送加溫，使膠水完全固化，形成真空密閉的空心纖維球，制備方法簡單方便，生產效率高，制備的產品穩定性好，性能更加優越。
以上所述的僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。