[发明专利]一种通过气相沉积方法涂覆一根或多根线材的装置

说明书

本发明涉及一种使用气相沉积方法涂覆一根或多根线材(2)的装置(1)，所述装置至少包括：处理室(4)，其沿着纵向轴线(X)延伸并包括位于内部圆周壁(5)和外部圆周壁(7)之间的至少一个处理区域(4a)，并且其中至少一根线材(2)旨在使用气相沉积方法进行涂覆；输送器系统，设计成将所述至少一根线材(2)通过所述处理区域(4a)输送；注入器装置，设计成通过设置在所述内部圆周壁(5)或外部圆周壁(7)中的至少一个入口孔(7a)将处理气相(10a)注入所述处理区域(4a)中；排出装置，设计成通过设置在内部圆周壁(5)或外部圆周壁(7)中的至少一个出口孔(8a)将残余气相(11a)从处理区域(4a)排出，所述入口孔(7a)和所述出口孔(8a)位于与处理室(4)的纵向轴线(X)垂直并且围绕处理室(4)的圆周方向(C)偏移的公共平面(P)中。

背景技术

本发明涉及通过气相沉积方法涂覆一根或多根线材的装置和方法。

陶瓷基复合材料(CMC)在相对较高的工作温度下使用。这种材料包括由陶瓷基质中存在的陶瓷或碳材料的线材构成的纤维增强材料。

在从CMC制造部件时，例如，通过三维编织可以首先获得将形成部件的纤维增强物的纤维织构。然后对纤维织构进行成形以获得具有接近要制造的部件的形状的形状的纤维预成型件。然后使预成型件致密化以形成基质并因此获得最终部件，其中基质例如完全或部分地通过化学气相渗透(CVI)方法或通过熔体渗透(MI)方法形成。在织物成形步骤(编织、编结、……)之前，线材可能已经被覆盖在中间相涂层中，涂层用于减缓由于最初在基质内开始的裂缝导致线材纤维的断裂。举例来说，脆化释放中间相涂层可以由层状结构的材料制成，该层状结构在到达中间相的裂缝上能够通过在原子尺度处的局部未结合来消散开裂的能量，从而使裂缝在中间相中偏转。举例来说，构成脆化释放中间相的材料可以是呈现层状结构的热解碳(PyC)和氮化硼(BN)。举例来说，可通过化学气相沉积(CVD)、化学气相渗透(CVI)或实际上通过液体技术来形成中间相涂层。

文献中提出了适用于通过化学气相沉积连续涂覆多个具有中间相的线材的装置。这样的装置可以包括处理室，通过该处理室多个用于涂覆的线材通过由滑轮系统驱动而被输送。反应气体混合物经由入口孔注入处理室，以通过化学气相沉积在线材上形成中间相涂层。未反应的任何反应气体混合物以及反应的副产物通过沿着处理室的纵向轴线偏离入口孔的出口孔被泵出。在这种装置中，注入的气体混合物沿着处理室的纵向轴线流动，直到其通过出口孔被泵出。可以通过将多个这种类型的单元串联放置来制造多层中间相涂层，每个单元包括用于注入气相的装置和用于排出残余气相的装置。

尽管如此，可以改进已知方法的可靠性，因为在这些方法中，滑轮系统可能难以保持足够的线材张力，并且只要能够使用线材的相对较高的行进速度，这可以导致某些线材从输送器滑轮上的凹槽中逸出。

另外，可能需要提供能够增加每单位时间可处理的线材数量的装置。

文献FR 1564841、US 2007/0099527、DE 9421895、EP 1277874和DE 3424166也描述了纤维涂覆方法。文献FR2727435也是已知的，其描述了反应性化学气相沉积(CVD)方法。

因此需要提供能够改善通过气相沉积涂覆一根或多根线材的方法的可靠性的装置。

还需要提供能够增加每单位时间能够处理的线材数量的装置。

发明内容

为此，在第一方面，本发明提供了一种通过气相沉积方法涂覆一根或多根线材的装置，该装置至少包括：

-处理室，其沿着纵向轴线延伸并且具有位于内部圆周壁和外部圆周壁之间的至少一个处理区域，并且其中至少一根线材通过进行气相沉积方法进行涂覆；

-输送器系统，其被配置为通过处理区域输送所述至少一根线材；

-注入器装置，其被配置为通过设置于内部或外部圆周壁中的至少一个入口孔将处理气相注入处理区域中；以及