[發(fā)明專利]一種陶瓷基復(fù)合材料零件沉積校型工裝及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011531243.X
• 申請(qǐng)日: 2020-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN112645716A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊云云;廖軍剛;田錄錄;李墨隱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安鑫垚陶瓷復(fù)合材料有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/622
• 分類號(hào): C04B35/622;C23C16/458
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

本發(fā)明涉及一種陶瓷基復(fù)合材料零件沉積校型工裝及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的具有開口的陶瓷基復(fù)合材料零件預(yù)制體在脫模后繼續(xù)沉積時(shí)會(huì)出現(xiàn)高溫變形情況，而采用石墨模具進(jìn)行沉積校型難以保證零件外型準(zhǔn)確，還會(huì)影響沉積效果，且石墨模具裝夾難度較大，不易拆卸，成本較高的問題。該工裝包括至少一個(gè)陶瓷基復(fù)合材料的校型板，校型板的一個(gè)側(cè)邊上設(shè)置有至少兩個(gè)校型插槽，各校型插槽之間的距離與待校型零件對(duì)應(yīng)開口的兩側(cè)壁之間的距離相匹配；校型插槽的形狀與待校型零件的對(duì)應(yīng)側(cè)壁靠近開口處的截面輪廓相匹配，其寬度比待校型零件壁厚寬1?3mm。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種陶瓷基復(fù)合材料零件沉積校型工裝及方法。

背景技術(shù)

陶瓷基復(fù)合材料是一種兼有金屬材料、陶瓷材料和碳材料性能優(yōu)點(diǎn)的熱結(jié)構(gòu)/功能一體化新型材料，具有耐高溫、低密度、高比強(qiáng)、高比模、抗氧化、抗燒蝕、對(duì)裂紋不敏感，不發(fā)生災(zāi)難性毀損等特點(diǎn)，在機(jī)械、航空航天、核、能源等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。陶瓷基復(fù)合材料產(chǎn)品均是通過各個(gè)不同外型的單個(gè)零件進(jìn)行裝配而成，故零件的制備過程對(duì)最終產(chǎn)品的裝配尤為重要。

陶瓷基復(fù)合材料零件的制備必須經(jīng)過化學(xué)氣象沉積(CVI)，而零件在此過程中，由于沉積爐內(nèi)的溫度極高，陶瓷基復(fù)合材料零件預(yù)制體在脫模后繼續(xù)沉積時(shí)會(huì)出現(xiàn)高溫變形情況，零件外型變形后，將會(huì)導(dǎo)致此零件無法進(jìn)行產(chǎn)品裝配，或直接報(bào)廢。具有開口的陶瓷基復(fù)合材料零件在沉積過程中的主要變形為張口或者收口，以U型件為例，按照常規(guī)工藝采用石墨模具對(duì)其進(jìn)行沉積校型，如果只采用外模校型，解決了U型件張口問題，但零件會(huì)出現(xiàn)收口現(xiàn)象；如果只采用內(nèi)模校型，則零件又會(huì)出現(xiàn)張口現(xiàn)象；如果一直帶全模進(jìn)行沉積校型，雖然解決了零件張口或收口問題，但零件表面被模具完全擋住，沉積時(shí)零件表面無氣流流通，嚴(yán)重影響沉積質(zhì)量，使零件最終密度無法達(dá)標(biāo)。此外，石墨模具作為校型工裝時(shí)，裝夾難度較大，不易拆卸，且成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的具有開口的陶瓷基復(fù)合材料零件預(yù)制體在脫模后繼續(xù)沉積時(shí)會(huì)出現(xiàn)高溫變形情況，而采用石墨模具進(jìn)行沉積校型難以保證零件外型準(zhǔn)確，還會(huì)影響沉積效果，且石墨模具裝夾難度較大，不易拆卸，成本較高的問題，而提供了一種陶瓷基復(fù)合材料零件沉積校型工裝及方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種陶瓷基復(fù)合材料零件沉積校型工裝，其特殊之處在于：

包括至少一個(gè)陶瓷基復(fù)合材料的校型板；

所述校型板的一個(gè)側(cè)邊上設(shè)置有至少兩個(gè)校型插槽，各校型插槽之間的距離與待校型零件對(duì)應(yīng)開口的兩側(cè)壁之間的距離相匹配；

所述校型插槽的形狀與待校型零件的對(duì)應(yīng)側(cè)壁靠近開口處的截面輪廓相匹配，其寬度比待校型零件壁厚寬1-3mm。

進(jìn)一步地，所述校型插槽的深度與其寬度比為3-5：1。

進(jìn)一步地，所述校型板的密度≥1.8g/cm³。

進(jìn)一步地，所述校型板上還設(shè)置有多個(gè)減重透氣孔。

一種陶瓷基復(fù)合材料零件沉積校型方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

1)取至少一個(gè)陶瓷基復(fù)合材料的校型板，按照待校型零件的開口處側(cè)壁間距離及截面輪廓，在校型板上加工校型插槽，所述校型插槽的寬度比待校型零件壁厚寬1-3mm；

2)將校型板扣在待校型零件的開口上，使待校型零件的開口處側(cè)壁插入校型板的校型插槽內(nèi)；

3)將陶瓷基復(fù)合材料平板料或石墨塊塞入校型插槽槽壁與待校型零件側(cè)壁之間的間隙，從而將校型板固定在待校型零件上；

4)對(duì)帶有校型板的待校型零件進(jìn)行CVI沉積，同時(shí)進(jìn)行校型。

進(jìn)一步地，步驟1)中，所述校型插槽的深度與其寬度比為3-5：1。