陶瓷基复合构件及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN103890348B(45)授权公告日2018.06.05(21)申请号201280049778.0(73)专利权人株式会社IHI地址日本东京(22)申请日2012.10.10都(65)同一申请的已公布的文献号(72)发明人渡边文章申请公布号CN103890348A(74)专利代理机构北京银龙知识产权代理有限(43)申请公布日2014.06.25公司11243代理人钟晶李宏轩(30)优先权数据2011-2272212011.10.14JP(51)Int.Cl.F02C7/00(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日C04B35/80(2006.01)2014.04.10F01D5/28(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据F01D25/00(2006.01)0761602012.10.10PCT/JP2012/审查员靳文强(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/054798JA2013.04.18权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称陶瓷基复合构件及其制造方法(57)摘要一种作为涡轮转子叶片（1）而使用的陶瓷基复合构件，具有构成叶片部（2）和燕尾部（6）的主体部分以及构成平台部（4）的从属部分。构成前述主体部分的陶瓷纤维织物（13）中的主纤维由连续纤维组成。主纤维的拉伸方向与施加应力的方向平行。构成前述主体部分的陶瓷纤维织物（13）和构成前述从属部分的陶瓷纤维织物（15）连接而形成三轴纤维织物（11）。相对于构成前述主体部分的陶瓷纤维织物（13），将构成前述从属部分的陶瓷纤维织物（15）以成为所期望的角度的方式进行弯曲，在模具中组装并成型为一体，在得到的成型体中形成有陶瓷基质。CN103890348BCN103890348B权利要求书1/1页1.一种陶瓷基复合构件，其为作为涡轮转子叶片而使用的陶瓷基复合构件，具有一体的主体部分和从属部分，所述一体的主体部分和从属部分由作为三轴纤维织物形成的一个陶瓷纤维织物构成，所述主体部分构成所述涡轮转子叶片的叶片部和燕尾部，所述从属部分构成所述涡轮转子叶片的平台部，所述主体部分中的陶瓷纤维织物的主纤维为连续纤维，其方向与施加应力的方向平行，所述从属部分以所期望的角度进行弯曲，进一步将彼此重叠的部分进行缝合，将所述主体部分与所述从属部分在模具中组装并成型为一体，在得到的成型体中形成陶瓷基质而成。2.一种陶瓷基复合构件，其为作为涡轮转子叶片而使用的陶瓷基复合构件，具有：由第一陶瓷纤维织物形成，且构成所述涡轮转子叶片的叶片部和燕尾部的主体部分，以及由第二陶瓷纤维织物形成，且以所期望的角度进行弯曲并构成所述涡轮转子叶片的平台部以及与所述主体部分连接的部分的从属部分，所述第一陶瓷纤维织物的主纤维为连续纤维，其方向与施加应力的方向平行，所述从属部分的与所述主体部分连接的部分和所述主体部分的形成有所述燕尾部的部分缝合，所述从属部分的彼此重叠的部分被缝合，将所述主体部分与所述从属部分在模具中组装并成型为一体，在得到的成型体中形成陶瓷基质而成。2CN103890348B说明书1/5页陶瓷基复合构件及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及陶瓷基复合构件及其制造方法。背景技术[0002]喷气式发动机等具有在其使用时施加了离心力等向着一定方向的强的应力的部件。对于这样的部件，除了耐热性以外，还要求特别高的强度，因而，通常使用金属材料来制造。图7(a)是一般的航空器用涡轮风扇发动机的概略立体图。图7(b)是将图7(a)所示的涡轮风扇发动机的涡轮转子叶片的一部分放大了的概略图。发动机驱动时，对于涡轮转子叶片向着叶片部的长度方向(向径)施加了强离心力。因此，涡轮转子叶片通常由Ni基合金等制造。此外，如图7(b)所示，涡轮转子叶片100具备叶片部102、向相对于其主面的垂直方向上伸展的平台部104、以及配置于叶片部102的一个端部的燕尾部106。这样的涡轮转子叶片100具有比较复杂的形状。但通过使用Ni基合金等金属材料进行浇铸，可以比较容易地制造。[0003]陶瓷基复合构件(ceramicmatrixcompositemember)是使用包含陶瓷纤维和陶瓷基质的陶瓷基复合材料(CeramicMatrixComposites,CMC)而形成的。近年来，期待该陶瓷基复合构件在喷气式发动机部件中的应用。陶瓷基复合构件轻量且耐热性优异，因此，如果能够作为喷气式发动机的部件进行利用，就可以期待发动机的重量的减轻和燃料消耗率的降低。[0004]专利文献1～3提出应用了陶瓷基复合材料的喷气式发动机用部件、其制造方法。具体而言，这些专利文献记载了包含陶瓷基复合构件的涡轮转子叶片。在该涡轮转子叶片中，叶片部通过基质、钎焊材料