[發(fā)明專利]陶瓷基復(fù)合材料用梯度縫合密度的織物高通量制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011158769.8
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112373137B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李軍平;龔曉冬;金恩澤;孫新;張國兵;李鈺梅
• 申請（專利權(quán)）人: 航天材料及工藝研究所
• 主分類號: B32B5/02
• 分類號: B32B5/02;B32B5/26;B32B5/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 馬全亮

1.一種陶瓷基復(fù)合材料用梯度縫合密度的織物高通量制備方法，其特征在于步驟如下：

(1)根據(jù)所需考察的縫合間距范圍n_a～n_b，設(shè)計梯度分布的縫合位置圖，其中，n_a＜n_b；

具體為：

(a)設(shè)計等腰三角形，并確立中線，然后將三角形底邊分為x個等長度的線段，每個線段長度均為n₁，n₁≤n_a，則第一條緯向縫合線總長為x·n₁；從頂點出發(fā)，畫出過第一條緯向縫合線上x個線段端點的射線，該射線稱為經(jīng)向縫合線；

(b)在第一條緯向縫合線之外，作一條與之平行的線段，端點在等腰三角形兩個邊的延長線上，稱為第二條緯向縫合線；第二條緯向縫合線與第一條緯向縫合線之間距離為n₁；

假設(shè)第一條緯向縫合線距離頂點的高度為L₀，則第二條緯向縫合線內(nèi)被步驟(a)中所述的經(jīng)向縫合線分割成的x個線段尺寸即該緯向縫合線上的縫合間距

(c)同理，作第三條緯向縫合線，其與第二條緯向縫合線間距為n₂，第三條緯向縫合線內(nèi)部縫合間距

(d)依次類推，作第i條緯向縫合線，第i條縫合線與第i-1條縫合線間距為n_i-1，第i條緯向縫合線內(nèi)部縫合間距其中1i≤m；

(e)第m條縫合線內(nèi)部縫合間距n_m包絡(luò)所需研究的最大縫合間距n_b，延長各經(jīng)向縫合線，形成經(jīng)緯縫合線交錯的呈梯度網(wǎng)格分布的縫合位置分布圖；最終沿著第一條緯向縫合線，裁去上部包含頂點的部分；

(2)根據(jù)設(shè)計好的縫合位置圖，采用尺寸適宜的紙打印出1：1的縫合位置圖；

(3)選擇進行鋪層的纖維布，層數(shù)根據(jù)單層纖維布厚度及成型型腔體積而定，纖維布大小需包絡(luò)步驟(2)打印出的縫合位置圖；

(4)將經(jīng)步驟(3)下料后的纖維布進行鋪層，形成半成型織物，鋪層完成后，將經(jīng)步驟(2)打印出的縫合位置圖固定在半成型織物表面，形成帶有縫合位置標記的半成型織物；

(5)在帶有縫合位置標記的半成型織物上進行縫合，沿縫合標記進行縫合，即可獲得縫合間距呈梯度分布的二維鋪層-縫合結(jié)構(gòu)織物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷基復(fù)合材料用梯度縫合密度的織物高通量制備方法，其特征在于：步驟(2)中，用于打印縫合位置的紙面密度為50g/m²～60g/m²，厚度≤0.05mm，白色。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷基復(fù)合材料用梯度縫合密度的織物高通量制備方法，其特征在于：步驟(3)中，所述纖維布采用碳布、碳化硅、玻璃纖維布或其他陶瓷基復(fù)合材料纖維布。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷基復(fù)合材料用梯度縫合密度的織物高通量制備方法，其特征在于：需要縫合的織物為二維纖維布鋪層而成，或針刺織物。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷基復(fù)合材料用梯度縫合密度的織物高通量制備方法，其特征在于：步驟(5)中進行縫合時，采用的縫合線為碳纖維T300-1 K或者3K、碳化硅纖維或者其他陶瓷纖維。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種陶瓷基復(fù)合材料用梯度縫合密度的織物高通量制備方法，其特征在于：步驟(5)中進行縫合時，采用手工縫合的方式。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種陶瓷基復(fù)合材料用梯度縫合密度的織物高通量制備方法，其特征在于：進行縫合時，縫合線為單股或者雙股。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種陶瓷基復(fù)合材料用梯度縫合密度的織物高通量制備方法，其特征在于：進行縫合時，沿緯向縫合線及圖紙中標記的縫合點進行縫合。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種陶瓷基復(fù)合材料用梯度縫合密度的織物高通量制備方法，其特征在于：縫合后織物表面的紙在后續(xù)織物熱處理階段去除。