[發(fā)明專利]一種SiC/SiC復(fù)合材料變截面U型構(gòu)件的制備方法

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• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114804901A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉時劍;邱海鵬;劉善華;王嶺;張冰玉;陳明偉;謝巍杰;趙禹良;關(guān)宏;王啟明
• 申請（專利權(quán)）人: 中航復(fù)合材料有限責(zé)任公司;中國航空制造技術(shù)研究院
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/84;C04B35/628;C04B35/622;C04B35/565;B29C33/38;B29C70/30
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

1.一種SiC/SiC復(fù)合材料變截面U型構(gòu)件的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)模具設(shè)計：根據(jù)成型工藝特征及構(gòu)件型面特征設(shè)計成型模具；

(2)鋪層：將多層SiC纖維機(jī)織布鋪疊于陽模上粘接后裝上陰模壓型，得到變截面U型的鋪層纖維布；

(3)縫合：將模具中的疊層纖維布取下，用SiC纖維對其進(jìn)行2D縫合，得到變截面U型2D縫合纖維預(yù)制體；

(4)裝模：將變截面U型2D縫合纖維預(yù)制體裝入陽模，并組裝陰模，得到帶模具的變截面U型2D縫合纖維預(yù)制體；

(5)界面層制備：將帶模具的變截面U型2D縫合纖維預(yù)制體進(jìn)行化學(xué)氣相沉積，制備界面層；

(6)先驅(qū)體浸漬和高溫裂解：將制備好界面層的、帶模具的變截面U型2D縫合纖維預(yù)制體用陶瓷先驅(qū)體溶液進(jìn)行真空浸漬處理，然后升溫至先驅(qū)體陶瓷化轉(zhuǎn)變點(diǎn)溫度進(jìn)行高溫裂解；

(7)初步致密化：重復(fù)步驟6多次循環(huán)后，脫模后得到多孔的變截面U型構(gòu)件坯體；

(8)進(jìn)一步致密化：將變截面U型構(gòu)件坯體用陶瓷先驅(qū)體溶液進(jìn)行真空浸漬處理，然后將其再次放入模具中并進(jìn)行高溫裂解，然后脫模稱重，重復(fù)浸漬-裝模-高溫裂解-脫模過程，待浸漬裂解后的變截面U型構(gòu)件的重量與浸漬前質(zhì)量增重率小于1％時，完成變截面U型構(gòu)件的基體致密化過程，得到致密化的變截面U型構(gòu)件坯體。

2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模具包含陽模和陰模，陽模為整體模具，陰模依據(jù)U型型面分為三塊分瓣模具，分別壓緊U型型面的底面和兩側(cè)。

3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中SiC纖維機(jī)織布為平紋布或緞紋布。

4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(3)中縫合密度為1～9針/cm²。

5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(2)中多層SiC纖維機(jī)織布鋪疊于陽模上采用噴霧膠粘劑粘接。

6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述界面層為熱解碳界面層或氮化硼界面層。

7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述陶瓷先驅(qū)體溶液為聚碳硅烷溶液或液態(tài)聚碳硅烷。

8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中高溫裂解時間為0.5～2小時，步驟(6)中真空浸漬處理時間為24～48小時，步驟(8)中真空浸漬處理時間為12～24小時。

9.按照權(quán)利要求1所述的方法，還包括將步驟(8)致密化的變截面U型構(gòu)件進(jìn)行加工，得到凈尺寸的變截面U型構(gòu)件的步驟。