一种环形构件的制备方法、RTM模具、高温裂解模具.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115894040A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211544422.6(22)申请日2022.12.04(71)申请人航天材料及工艺研究所地址100076北京市丰台区南大红门路1号(72)发明人李军平袁泽帅陈铮韩渤涛孙文婷马登浩张震梅敏(51)Int.Cl.C04B35/571(2006.01)C04B35/80(2006.01)C04B35/622(2006.01)F27D5/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种环形构件的制备方法、RTM模具、高温裂解模具(57)摘要本申请实施例提供一种环形构件的制备方法，包括如下步骤：S1准备织物预制件。S2将S1中得到的预制件整体置于RTM工装的内盖上，所述石墨芯与RTM工装的内盖楔合，按顺序安装其余RTM工装部件并通过螺栓固定，完成RTM模具的组装，检测封装的气密性和压降。S3制备浸渍液，固化，完成织物的定型。S4将定型的织物与石墨芯置于高温裂解模具的大端盖板上，按顺序完成高温裂解模具组装，并进行高温裂解。S5按顺序循环执行S3与S4步骤N次，其中3≤N≤10，最终得到致密毛坯构件，本申请主要通过RTM浸渍裂解(RTIP)工艺制备整体加筋结构陶瓷基复合材料环形构件坯料。满足材料一体成型的需求，实用性极强。CN115894040ACN115894040A权利要求书1/2页1.一种环形构件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1准备织物预制件，将石墨芯置于织物预制件加强筋之间的开放空间；S2将S1中得到的预制件整体置于RTM工装的内盖上，所述石墨芯与RTM工装的内盖楔合，按顺序安装其余RTM工装部件并通过螺栓固定，完成RTM模具的组装，将所述RTM模具与气瓶连接，检测封装的气密性和压降。S3制备浸渍液，将浸渍液浸入RTM模具内，固化，完成织物的定型；S4将定型的织物与石墨芯置于高温裂解模具的大端盖板上，按顺序安装其余高温裂解工装部件，并通过螺栓固定，完成高温裂解模具组装，并进行高温裂解；S5按顺序循环执行S3与S4步骤N次，其中3≤N≤10，最终得到致密毛坯构件。2.根据权利要求1所述的环形构件的制备方法，其特征在于，所述环形构件为整体加筋结构陶瓷基复合材料环形构件。3.根据权利要求1所述的环形构件的制备方法，其特征在于，所述石墨芯包括两个相对的侧芯，一中间块芯设于两侧芯之间，所述石墨芯安装时，优先安装两个侧芯，后安装中间块芯，并通过中间块芯支撑稳定两个侧芯。4.根据权利要求1所述的环形构件的制备方法，其特征在于，所述石墨芯设置凸台，所述内盖上设置凹槽，对应凸台与凹槽插接形成楔形定位结构。5.根据权利要求1或4所述的环形构件的制备方法，其特征在于，所述RTM工装部件还包括端盖，所述内盖与所述端盖配合后，接下来RTM模具的组装步骤如下：首先，沿产品外缘在端盖上安装原腔和内阴模；其次，在对应位置安装小端内盖和小端盖板；再次，安装左端盖和右端盖；最终，通过螺栓连接对应所述RTM工装部件，完成整体加固。6.根据权利要求1所述的环形构件的制备方法，其特征在于，所述浸渍液为聚碳硅烷和液相聚碳硅烷混合物。7.根据权利要求1所述的环形构件的制备方法，其特征在于，所述高温裂解工装部件还包括大端盖板，所述大端盖板上设置定位凹槽，所述石墨芯上的定位凸台与对应的定位凹槽插接形成楔形定位结构。8.根据权利要求7所述的环形构件的制备方法，其特征在于，所述大端盖板与所述石墨芯配合后，所述高温裂解模具组装步骤还包括：首先，顺次安装内阴模、外阴模和小端盖板；其次，通过螺栓连接对应所述高温裂解工装部件，完成整体加固。9.根据权利要求1所述的环形构件的制备方法，其特征在于，当N＝1时，所述RTM模具为首轮RTM定型工装；当N＞1时，所述RTM模具为仿形浸渍RTM工装，其中所述仿形浸渍RTM工装的型腔，相较于所述首轮RTM定型工装的型腔，增加了宽度和高度，以满足RTM浸渍固化目的；所述首轮RTM定型工装的型腔，与所述环形构件的最终尺寸一致；所述高温裂解模具的型腔，与所述环形构件的最终尺寸一致。10.一种RTM模具，应用于如权利要求1‑9任一权利要求的制备方法中，其特征在于，所述RTM模具包括上端盖、下端盖、内盖、石墨芯、左端盖、右端盖、型腔、内阴模和定位板，所述内盖为殷钢材质，所述石墨芯为石墨材质。11.根据权利要求10所述的RTM模具，其特征在于，所述RTM模具为首轮RTM定型工装和2CN115894040A权利要求书2/2页仿形浸渍RTM工装中的一种，其中首轮RTM定型工装的型腔为原腔，仿形浸渍RTM工装的型腔为变腔。12.根据权利要求10所述的RTM模具，其特征在于，所述石墨芯设于所述RTM