[发明专利]波纹构型陶瓷基复合材料平板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料平板的制备方法。

背景技术

波纹夹芯结构构件大部分是金属结构，采用机械设备连接碾压或者冲击成型。且大部分用于低温或者常温条件下。其承载能力与耐高温性能相对较低。

陶瓷基波纹夹芯复合材料作为潜在的热防护材料，具有较高的承载能力，有质轻，耐高温性能好等特点。碳纤维复合材料具有比强度高、比刚度大、耐腐蚀性好及在很宽温度范围内的尺寸稳定性好等优点，具有许多金属材料无法比拟的优点，目前已大量应用于宇航、航空等工业领域。雷达电子工业也广泛采用碳纤维复合材料制造天线、波导、馈源等高精度功能结构件和天线框架、机柜、显控台、支架等结构件，在有效减轻重量的同时，提高了雷达的技战术指标，尤其为机载雷达、星载雷达的研制生产提供了强力保障。波纹板构件是某雷达天线框架的重要组成部分，主要用于组件的精确定位。但是现有技术中陶瓷基波纹夹芯结构构件存在在加工制作中难以成型的问题。

发明内容

本发明要解决现有技术中陶瓷基波纹夹芯结构构件存在在加工制作中难以成型的问题，进而提供波纹构型陶瓷基复合材料平板的制备方法。

波纹构型陶瓷基复合材料平板的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：

一、将聚碳硅烷、二乙烯苯和四氢呋喃混合均匀，得到浸渍液；其中，二乙烯苯与聚碳硅烷的质量比为(0.3～0.5)∶1，四氢呋喃与聚碳硅烷的质量比为(1～3)∶1；

二、将碳纤维布放入步骤一得到的浸渍液中，在压强小于0.1MPa的真空条件下，浸渍1h，再将浸渍后的碳纤维布裁剪成上下面板层和芯子面板层，然后将上下面板叠层铺设3～5层、芯子面板叠层铺设5～7层，放入烘箱中，控制温度为80℃～100℃，烘干2h～3h，由上下面板层得到上面板和下面板，由芯子面板层得到芯子面板；

三、将步骤二得到的上面板、下面板和芯子面板装入到波纹板制备模具中；

四、将步骤三的模具放入真空罐中，施加0.1MPa的压力，控制升温速率为10℃/min，升温至温度为110℃～160℃，固化2h～8h，得到初期成型体；

五、将步骤四得到的初期成型体放入高温烧结炉中，抽真空至真空度小于0.1Pa，再通入氮气至真空度为0.025MPa，然后控制升温速率为10℃/min～20℃/min，升温至温度为1100℃～1300℃，保持30min，得到波纹构型SiC复合材料初产品；

六、将步骤五得到的波纹构型SiC复合材料初产品放入步骤一得到的浸渍液中，在压强小于0.1MPa的真空条件下，浸渍1h，再在温度为120℃条件下，固化3h，升温至温度为150℃条件下，固化3h，然后放入高温烧结炉中，抽真空至真空度小于0.1Pa，再通入氮气至真空度为0.025MPa，以10℃/min～20℃/min的升温速率，升温至温度为1100℃～1300℃，保持10min～60min，得到波纹构型SiC复合材料中间体；

七、重复步骤六的处理过程，至波纹构型SiC复合材料中间体的重量较当次处理前的增重小于1％，即得到了波纹构型陶瓷基复合材料平板。

步骤二中上面板和下面板是相同的面板。

本发明步骤三中所述的波纹板制备模具包括垫板、压板、两个滑轨板、四个圆柱连接件、N+1个梯形定滑块和N个梯形动滑块，滑轨板为长方形滑轨板，每个滑轨板底部沿水平方向均布加工有N+1个正立的等腰梯形通孔，靠近每个正立的等腰梯形通孔沿水平方向均布加工有N个倒立的等腰梯形通孔，且N+1个正立的等腰梯形通孔和N个倒立的等腰梯形通孔均相对交错设置，2≤N≤10，且N为整数，每个倒立的等腰梯形通孔的上方竖直加工有一个长方形通孔，每个倒立的等腰梯形通孔均与上方的长方形通孔连通，梯形定滑块的横截面等腰梯形，梯形动滑块的横截面为等腰梯形，两个滑轨板相对设置，且两个滑轨板的两端分别通过两个圆柱连接件固定连接，每个梯形定滑块的两端分别设置在两个相对设置滑轨板上正立的等腰梯形通孔内，每个梯形动滑块的两端分别倒立设置在两个相对设置滑轨板上倒立的等腰梯形通孔内，垫板设置在N+1个梯形定滑块的下方，压板设置在N个梯形动滑块的上方；

该波纹板制备模具的工作原理如下：