[發明專利]一種用于PIP法陶瓷基復合材料的真空加壓浸漬裝備

在審

• 申請號: 201810546575.1
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108794032A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 廖家豪;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 蘇州宏久航空防熱材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/71
• 分類號: C04B35/71
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用于PIP法陶瓷基復合材料的真空加壓浸漬裝備，其特征包括浸漬裝置60、水浴加熱裝置70、加壓裝置10、抽真空裝置20、電源控制裝置90，加壓裝置、抽真空裝置與浸漬裝置通過不銹鋼管連接；水浴加熱裝置包裹在浸漬裝置外圍，可對浸漬裝置進行加熱保溫，加壓裝置為加壓泵，抽真空裝置為真空泵，電源控制裝置通過電源線依次控制浸漬裝置、水浴加熱裝置、加壓裝置和抽真空裝置。本發明有益效果：（1）結合了真空、加壓和水浴加熱的浸漬方式，有效提高了PIP制備陶瓷基復合材料過程中先驅體對纖維預制件的浸漬效率；（2）操作簡單，裝置結構易于實現；（3）采用水浴加熱可以對先驅體溶液進行均勻、穩定、平緩的加熱，提高了先驅體溶液的浸漬效率和質量。

技術領域

一種用于PIP法陶瓷基復合材料的真空加壓浸漬裝備。

背景技術

PIP法是一種新興的制備纖維增韌陶瓷基復合材料的方法，它的工藝步驟一般是先采用有機先驅體對纖維預制件進行浸漬，交聯固化后，然后在一定溫度和惰性氣體保護下進行高溫裂解，使先驅體轉化為無機陶瓷基體，經過多次的浸漬裂解周期最終得到致密的陶瓷基復合材料。目前通過對先驅體的分子設計，已經可以很好的制備碳化硅、氮化硼及氮化鋁等新型陶瓷及其復合材料，因此PIP法將是一種制備陶瓷基復合材料的絕佳方法。

PIP法的特點是可以根據陶瓷基復合材料性能和結構的要求，對先驅體進行分子設計。PIP法制備陶瓷基復合材料的關鍵是如何將先驅體溶液充分有效的浸漬到纖維織物中，先驅體只有充分浸漬到纖維織物中才能通過高溫裂解過程得到致密的陶瓷基體，從而得到性能優異的陶瓷基復合材料。目前先驅體的浸漬工藝主要是通過抽真空或者加壓將先驅體浸漬到纖維織物中，但是還沒有一套完整成熟的工藝設備，使得先驅體的浸漬工作效率大大降低，從而進一步影響到陶瓷基復合材料的制備。

中國專利CN103231524B公開了一種纖維復合材料的真空浸漬裝置，其包括有底座及設置于底座上方的下壓板，所述底座包括有底板、設置于底板上方的回形框及安裝于底板上的立柱和支撐桿，下壓板包括有蓋板及設置于蓋板下方的壓板，所述壓板的位置與所述回形框的水平位置相一致，所述蓋板上還設置有供所述支撐桿穿過的U型槽，所述支撐桿上有小孔，所述纖維復合材料的真空浸漬裝置還包括有穿過所述小孔作為限位桿的低熔點熔融物，所述低熔點熔融物卡在蓋板的U型槽下方，本發明中的纖維復合材料的真空浸漬裝置，無需通過負壓抽吸浸漬液，操作簡單、易實現，無需大量浸漬液，且可以確保浸漬過程真空度。該方法雖然簡化了先驅體溶液對纖維織物的浸漬步驟，且易實現，但是該方法沒有預先對纖維織物進行抽真空以及浸漬時沒有進行加壓處理，這會導致先驅體對纖維織物浸漬不夠充分，使得復合材料不夠致密，從而性能不足。

中國專利CN106733421A公開了一種浸漬裝置，用于工件的浸漬，包括：加熱爐，用于工件與浸漬介質的加熱；浸漬爐，設置在所述加熱爐外側，用于工件的浸漬；吊裝機構，連接在所述加熱爐與所述浸漬爐上，用于工件與浸漬介質位置的轉移；其中，所述浸漬爐包括爐殼、設置在所述爐殼內部的工作腔、設置在所述工作腔內的浸漬堝與升降系統、連接在所述工作腔上的真空系統和控壓系統。本發明還提供了一種浸漬方法。本發明提供的該浸漬裝置及浸漬方法，既能有效實現工件的連續式批量處理，提高工件的處理速度，又能有效減少能量損耗，降低生產成本。該方法結合了真空和加壓浸漬，可以對先驅體進行有效充分的浸漬，但是該方法過于復雜，不易實現，且該方法的加熱方式是通過加熱爐對先驅體溶液進行加熱，這種加熱方式過于劇烈且不均勻，不能很好地提高先驅體的浸漬效率。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種用于PIP法陶瓷基復合材料的真空加壓浸漬裝備，該裝備在PIP法制備復合材料過程中能大大提高先驅體溶液的浸漬效率和質量。