耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107021770A(43)申请公布日2017.08.08(21)申请号201710276897.4C04B35/565(2006.01)(22)申请日2017.04.25C04B41/87(2006.01)(71)申请人山东工业陶瓷研究设计院有限公司地址255031山东省淄博市高新区裕民路128号(72)发明人王艳艳周长灵栾强刘瑞祥姜凯杨芳红(74)专利代理机构青岛发思特专利商标代理有限公司37212代理人马俊荣(51)Int.Cl.C04B35/80(2006.01)C04B35/84(2006.01)C04B35/56(2006.01)C04B35/628(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法(57)摘要本发明涉及一种螺钉的制备方法，具体涉及一种耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法。所述的耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法，包括如下步骤：(1)制备纤维预制体；(2)在纤维预制体中沉积热解碳；(3)根据螺钉尺寸进行一次加工，留取加工余量后加工为连续的螺钉；(4)在螺钉杆中沉积SiC基体；(5)根据螺钉尺寸进行二次加工，精加工到位；(6)以超高温陶瓷前驱体为原料，引入超高温陶瓷基体；(7)将连续螺钉杆加工为单个螺钉，在表面制备SiC涂层；(8)根据螺钉要求进行螺纹的加工，得螺钉产品。本发明将螺钉材料的制备与加工有机结合，制备得到的螺钉耐高温、螺牙尺寸完整、精度高；具有较高的力学性能与抗氧化性能。CN107021770ACN107021770A权利要求书1/1页1.一种耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)制备纤维预制体；(2)在纤维预制体中沉积热解碳；(3)根据螺钉尺寸进行一次加工，留取加工余量后加工为连续的螺钉；(4)在螺钉杆中沉积SiC基体；(5)根据螺钉尺寸进行二次加工，精加工到位；(6)以超高温陶瓷前驱体为原料，引入超高温陶瓷基体；(7)将连续的螺钉杆加工为单个螺钉，在表面制备SiC涂层；(8)根据螺钉要求进行螺纹的加工，得螺钉产品。2.根据权利要求1所述的耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的纤维预制体为纤维无纺布与网胎连续针刺得到的预制体、2.5D编织结构预制体或纤维布叠层整体穿刺的细边穿刺预制体。3.根据权利要求1所述的耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的制备纤维预制体采用的纤维为碳纤维或碳化硅纤维。4.根据权利要求1所述的耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的沉积热解碳采用化学气相沉积工艺，以丙烷和氩气为前驱体，沉积温度950-1100℃，沉积时间24-100h，丙烷和氩气流量比为1:2-1:3，沉积完成后，材料密度为1.0-1.30g/cm3。5.根据权利要求1所述的耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述的沉积SiC基体采用化学气相沉积工艺，以三氯甲基硅烷为前驱体，通过氢气鼓泡方式带入炉体，H2/Ar流量比为1:1.5-1:4，MTS流量150-250g/h，沉积温度1000-1500℃，沉积时间60-120小时，沉积完成后，材料密度1.50-1.7g/cm3。6.根据权利要求1所述的耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：步骤(6)中，所述的超高温陶瓷前驱体为SiC、ZrC、ZrB2、HfC或HfB2前驱体中的一种或几种的混合物。7.根据权利要求1所述的耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：步骤(6)中，所述的引入超高温陶瓷基体采用浸渍-裂解工艺，浸渍温度为40-55℃，浸渍压力为3-8MPa，裂解温度为1300℃-1550℃，裂解时间为5-8h，反复该过程至密度达1.9g/cm3以上。8.根据权利要求1所述的耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：步骤(7)中，所述的制备SiC涂层采用CVD工艺。9.根据权利要求1所述的耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：步骤(8)中，所述的螺纹的加工采用金刚石刀具，以磨削的方式进行，按照金属螺钉的国家标准进行粗牙螺纹加工。10.根据权利要求1所述的耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：步骤(8)中，所述的螺钉产品的直径为4mm-15mm。2CN107021770A说明书1/4页耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种螺钉的制备方法，具体涉及一种耐高温陶瓷基复合材料螺钉的制备方法。背景技术[0002]随着世界各国对发展高超声速飞行器重视程度的不断增加，飞行器飞行速度也在逐渐增加。其高速飞行过程中与大气层摩擦产生大