一种陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115536412A(43)申请公布日2022.12.30(21)申请号202211193642.9(22)申请日2022.09.28(71)申请人中国航空制造技术研究院地址100024北京市朝阳区八里桥北东军庄1号(72)发明人关星宇邱海鹏谢巍杰罗文东陈明伟王岭张冰玉赵禹良刘时剑(51)Int.Cl.C04B35/80(2006.01)C04B35/571(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法(57)摘要本发明涉及一种陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法，包括步骤：通过铺层‑缝合工艺在缝合模具上制备加筋壁板预制体；将加筋壁板预制体置于化学气相沉积炉通过化学气相渗透法进行界面层的沉积；将沉积界面层的加筋壁板预制体装入定型模具完成定型；采用聚碳硅烷真空浸渍加筋壁板预制体，随后在真空环境下高温裂解，完成一次浸渍‑裂解循环；重复浸渍‑裂解循环直至加筋壁板预制体的致密化。该陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法的目的是解决现有小尺寸陶瓷基复合材料加筋壁板中筋板与壁板连接强度不高、易产生缺陷和制备周期长的问题。CN115536412ACN115536412A权利要求书1/2页1.一种陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：通过铺层‑缝合工艺在缝合模具上制备加筋壁板预制体；将所述加筋壁板预制体置于化学气相沉积炉通过化学气相渗透法进行界面层的沉积；将沉积界面层的加筋壁板预制体装入定型模具完成定型；采用聚碳硅烷真空浸渍所述加筋壁板预制体，随后在真空环境下高温裂解，完成一次浸渍‑裂解循环；重复所述浸渍‑裂解循环直至加筋壁板预制体的致密化。2.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法，其特征在于，所述通过铺层‑缝合工艺在缝合模具上制备加筋壁板预制体，具体包括如下步骤：在缝合模具的底模(1)上沿缝合模具内型面铺叠第一纤维铺层组(5)；在第一L形定位模(2)上沿模具内型面铺叠第一L形纤维铺层组(6)，并与所述底模(1)通过定位装置装配固定；在U形定位模(3)上沿模具内型面铺叠U形纤维铺层组(7)，并与所述底模(1)和所述第一L形定位模(2)通过定位装置装配固定，所述第一L形纤维铺层组(6)和所述U形纤维铺层组(7)在所述第一L形定位模(2)和所述U形定位模(3)之间形成筋板；在第二L形定位模(4)上沿模具内型面铺叠第二L形纤维铺层组(8)，并与所述底模(1)和所述U形定位模(3)通过定位装置装配固定，所述U形纤维铺层组(7)和所述第二L形纤维铺层组(8)在所述第二L形定位模(4)和所述U形定位模(3)之间形成筋板；在缝合模具的缝合通道处采用碳纤维作为缝合纤维将壁板和筋板分别缝合，然后在壁板和筋板结合处缝合，形成加筋壁板预制体。3.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法，其特征在于，加筋壁板的基体为碳基体、氮化硅基体及氧化铝基体中的任一种。4.根据权利要求2所述的陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法，其特征在于，所述第一纤维铺层组(5)、所述第一L形纤维铺层组(6)、所述U形纤维铺层组(7)及所述第二L形纤维铺层组(8)均由多层碳化硅纤维2D机织平纹布组成。5.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法，其特征在于，铺层工艺为湿法铺层工艺，具体包括如下步骤：采用去离子水将纤维布浸润，软化纤维布；将软化后的纤维布沿所述缝合模具的内型面逐层铺叠，铺叠过程中纤维布无鼓包、褶皱，并保持铺叠后的形状，形成所述纤维铺层组。6.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法，其特征在于，所述加筋壁板预制体的纤维为碳纤维、氮化硅纤维、氧化铝纤维中的任一种。7.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法，其特征在于，加筋壁板的缝合纤维为碳化硅与芳纶的混编纤维。8.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法，其特征在于，加筋壁板的截面为倒π形。9.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法，其特征在于，加筋壁板的壁板为曲面壁板。10.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法，其特征在于，加2CN115536412A权利要求书2/2页筋壁板的筋板间距小于20mm。3CN115536412A说明书1/6页一种陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法技术领域[0001]本发明涉及加筋壁板成型技术领域，具体涉及一种陶瓷基复合材料加筋壁板的整体成型方法。背景技术[0002]陶瓷基复合材料具有低导热系数、低密度、高比强度，耐高温等优异性能，是新一代发动机热端部件或热防护系统常用的