[發明專利]一種連續碳纖維增韌陶瓷基復合材料的補強方法

在審

• 申請號: 202111337278.4
• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN114012877A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 金鑫;霍鵬飛;劉俊鵬;左紅軍;于藝;楊良偉;李曉東;于新民;楊冰洋
• 申請（專利權）人: 航天特種材料及工藝技術研究所
• 主分類號: B28B11/08
• 分類號: B28B11/08;B28B11/02;B28B11/22
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝

1.一種連續碳纖維增韌陶瓷基復合材料的補強方法，其特征在于：所述補強方法為：使用補塊材料對連續碳纖維增韌陶瓷基復合材料構件的連接部位進行連接，完成所述補強；

所述補塊材料采用比構件本體耐燒蝕性能更強的材料。

2.根據權利要求1所述的補強方法，其特征在于：在進行連接之前，還包括清理的過程。

3.根據權利要求2所述的補強方法，其特征在于：所述清理的過程為：使用清理溶劑對補塊材料、連續碳纖維增韌陶瓷基復合材料構件和連接部位進行清理。

4.根據權利要求3所述的補強方法，其特征在于：所述清理溶劑包括乙醇和/或丙酮。

5.根據權利要求1所述的補強方法，其特征在于：所述連續碳纖維增韌陶瓷基復合材料構件使用的連續碳纖維增韌陶瓷基復合材料包括C/SiC、C/SiC-ZrC、C/SiC-ZrB₂、C_f/SiC-HfC-TaC、C_f/SiC-HfB₂-TaB₂、C/SiC-ZrC-HfC-TaC、C/SiC-ZrB₂-HfB₂-TaB₂、C_f/HfC-TaC、C_f/HfB₂-TaB₂或SiC/SiC中的任意一種或至少兩種的組合。

6.根據權利要求5所述的補強方法，其特征在于：所述連續碳纖維增韌陶瓷基復合材料使用的預制體為針刺預制體、三維穿刺預制體、縫合預制體或2.5D預制體中的任意一種。

7.根據權利要求1所述的補強方法，其特征在于：所述補塊材料包括C/SiC、C/SiC-ZrC、C/SiC-ZrB₂、C_f/SiC-HfC-TaC、C_f/SiC-HfB₂-TaB₂、C/SiC-ZrC-HfC-TaC、C/SiC-ZrB₂-HfB₂-TaB₂、C_f/HfC-TaC、C_f/HfB₂-TaB₂或SiC/SiC中的任意一種或至少兩種的組合。

8.根據權利要求7所述的補強方法，其特征在于：所述補塊材料的預制體為針刺預制體、三維穿刺預制體、縫合預制體或2.5D預制體中的任意一種。

9.根據權利要求1所述的補強方法，其特征在于：所述連接包括物理連接和在線連接。

10.根據權利要求9所述的補強方法，其特征在于：所述物理連接為：將補塊材料與連續碳纖維增韌陶瓷基復合材料構件采用鉚釘連接、螺釘連接、螺紋連接或榫卯連接中的任意一種方式進行連接。

11.根據權利要求9所述的補強方法，其特征在于：所述在線連接為：在物理連接之后，使用膠黏劑涂抹連接部位和補塊材料，將補塊材料進一步安裝在連接部位后，采用PIP工藝、CVI工藝或RMI工藝中的任意一種或至少兩種的組合的方式，完成補塊材料與連接部位的連接。

12.根據權利要求11所述的補強方法，其特征在于：所述膠黏劑中至少包含有硅元素、碳元素、氧元素。

13.根據權利要求11所述的補強方法，其特征在于：所述進行在線連接時，使用的溶液為SiBCN溶液或PCS溶液。

14.根據權利要求1-13中任一項所述的補強方法，其特征在于：所述補強方法包括如下步驟：

使用清理溶劑對補塊材料、連續碳纖維增韌陶瓷基復合材料構件和連接部位進行清理，而后使用補塊材料對連續碳纖維增韌陶瓷基復合材料構件的連接部位進行連接，完成補強；

其中，補塊材料包括C/SiC、C/SiC-ZrC、C/SiC-ZrB₂、C_f/SiC-HfC-TaC、C_f/SiC-HfB₂-TaB₂、C/SiC-ZrC-HfC-TaC、C/SiC-ZrB₂-HfB₂-TaB₂、C_f/HfC-TaC、C_f/HfB₂-TaB₂或SiC/SiC中的任意一種或至少兩種的組合；連續碳纖維增韌陶瓷基復合材料構件使用的連續碳纖維增韌陶瓷基復合材料包括C/SiC、C/SiC-ZrC、C/SiC-ZrB₂、C_f/SiC-HfC-TaC、C_f/SiC-HfB₂-TaB₂、C/SiC-ZrC-HfC-TaC、C/SiC-ZrB₂-HfB₂-TaB₂、C_f/HfC-TaC、C_f/HfB₂-TaB₂或SiC/SiC中的任意一種或至少兩種的組合；連接包括物理連接和在線連接。