[發(fā)明專利]一種制造填充有顆粒的纖維預(yù)制件的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880045630.7
• 申請(qǐng)日: 2018-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN111225795B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 帕斯科·蒂斯;弗洛朗·德利安;娜塔莎·杜伊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賽峰集團(tuán)陶瓷
• 主分類號(hào): B32B18/00
• 分類號(hào): B32B18/00;C04B35/117;C04B35/14;C04B35/18;C04B35/185;C04B35/626;C04B35/80
• 代理公司: 中國商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 11234
• 代理人: 曾海艷

本發(fā)明涉及一種制造填充有顆粒的纖維預(yù)制件的方法，該方法至少包括以下步驟：通過壓緊多個(gè)纖維層(6)的堆疊物(5)形成填充的預(yù)制件，所述纖維層(6)浸漬有陶瓷氧化物顆粒在液體介質(zhì)中的懸浮液，該方法的特征在于，液體介質(zhì)包含至少一種化合物，該化合物在20℃下飽和蒸汽壓小于2.3kPa，相對(duì)于懸浮液總重量，該化合物的重量含量大于或等于30％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制造填充有陶瓷氧化物顆粒的纖維預(yù)制件的方法，以及由這種預(yù)制件制造復(fù)合材料部件的方法。

背景技術(shù)

已知，通過堆疊以氧化物顆粒在液體介質(zhì)中的的懸浮液浸漬的多個(gè)纖維層，形成由氧化物基質(zhì)復(fù)合材料制成的部件的預(yù)制件。

一旦形成，堆疊物就被壓緊以設(shè)定其最終厚度。然后進(jìn)行干燥步驟以除去懸浮液的液體介質(zhì)。然后，通過燒結(jié)顆粒，在獲得的纖維預(yù)制件的孔隙中形成氧化物基質(zhì)。

然而，期望改善通過這種技術(shù)獲得的部件所呈現(xiàn)的機(jī)械性能。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及一種制造填充有顆粒的纖維預(yù)制件的方法，該方法至少包括以下步驟：

-通過壓緊多個(gè)纖維層的堆疊物形成填充的預(yù)制件，所述纖維層浸漬有陶瓷氧化物顆粒在液體介質(zhì)中的的懸浮液，

液體介質(zhì)包括至少一種以下化合物，該化合物在20℃下飽和蒸氣壓小于2.3kPa(2300Pa)，相對(duì)于懸浮液的總重量，該化合物的質(zhì)量含量大于或等于30％。

發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)的局限性是由于懸浮液的液體介質(zhì)的快速蒸發(fā)引起的。這種蒸發(fā)導(dǎo)致過早地排干纖維層，從而影響纖維層的可變形性和粘合強(qiáng)度，并且如果該方法執(zhí)行得不夠迅速，則會(huì)導(dǎo)致形成的堆疊物過早分層。另外，這種排干導(dǎo)致懸浮液的粘度增加，使得其在壓緊期間流過纖維網(wǎng)絡(luò)更加困難。

本發(fā)明的顯著之處在于它實(shí)現(xiàn)了一種懸浮液，該懸浮液以至少30％質(zhì)量的比例包含液態(tài)化合物，該化合物的飽和蒸氣壓低于通常在現(xiàn)有技術(shù)的懸浮液中使用的水或醇的飽和蒸氣壓。該化合物的存在使得可以相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的懸浮液延遲液體介質(zhì)的蒸發(fā)。因此，層保持更長的良好的可變形性和良好的粘合強(qiáng)度，從而降低了堆疊物分層的風(fēng)險(xiǎn)。另外，該懸浮液在壓緊過程中容易流動(dòng)，從而導(dǎo)致填料在纖維預(yù)制件內(nèi)的所需分布，并因此達(dá)到要獲得的部件的目標(biāo)機(jī)械性能。

以下，為簡(jiǎn)潔起見，將“在20℃下具有小于2.3kPa的飽和蒸氣壓的化合物”稱為“化合物”。

在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，該化合物在20℃下具有小于或等于0.6kPa(600Pa)的飽和蒸氣壓。

這種特性有利地使得可以進(jìn)一步降低液體介質(zhì)的蒸發(fā)速率。

在一個(gè)示例性的實(shí)施方式中，該化合物選自甘油、乳酸酯、2-甲基戊二酸二甲酯，以及其混合物。

這些特定化合物的實(shí)施有利地使懸浮液具有特別低的蒸發(fā)速率成為可能。

特別地，該化合物可以是甘油。

在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，壓緊通過真空抽吸進(jìn)行。

可以利用懸浮液的良好流動(dòng)性以便通過真空抽吸技術(shù)進(jìn)行壓緊，該真空抽吸技術(shù)實(shí)現(xiàn)了相對(duì)較低的壓力。該示例性實(shí)施方式避免了使用高壓釜或使用壓力更高的壓力機(jī)來進(jìn)行壓緊。因此減少了在壓緊期間損壞纖維堆疊物的風(fēng)險(xiǎn)。

在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，懸浮液中顆粒的體積含量相對(duì)于懸浮液的總體積大于或等于25％。特別地，懸浮液可包括相對(duì)于懸浮液的總體積的體積含量在25％至50％之間的顆粒。

具有高體積比的顆粒的懸浮液的使用導(dǎo)致基質(zhì)具有特別低的空隙率，而無需額外的浸漬步驟。

在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，液體介質(zhì)包括：