[发明专利]一种制造填充有颗粒的纤维预制件的方法

说明书

本发明涉及一种制造填充有颗粒的纤维预制件的方法，该方法至少包括以下步骤：通过压紧多个纤维层(6)的堆叠物(5)形成填充的预制件，所述纤维层(6)浸渍有陶瓷氧化物颗粒在液体介质中的悬浮液，该方法的特征在于，液体介质包含至少一种化合物，该化合物在20℃下饱和蒸汽压小于2.3kPa，相对于悬浮液总重量，该化合物的重量含量大于或等于30％。

技术领域

本发明涉及一种制造填充有陶瓷氧化物颗粒的纤维预制件的方法，以及由这种预制件制造复合材料部件的方法。

背景技术

已知，通过堆叠以氧化物颗粒在液体介质中的的悬浮液浸渍的多个纤维层，形成由氧化物基质复合材料制成的部件的预制件。

一旦形成，堆叠物就被压紧以设定其最终厚度。然后进行干燥步骤以除去悬浮液的液体介质。然后，通过烧结颗粒，在获得的纤维预制件的孔隙中形成氧化物基质。

然而，期望改善通过这种技术获得的部件所呈现的机械性能。

发明内容

根据第一方面，本发明涉及一种制造填充有颗粒的纤维预制件的方法，该方法至少包括以下步骤：

-通过压紧多个纤维层的堆叠物形成填充的预制件，所述纤维层浸渍有陶瓷氧化物颗粒在液体介质中的的悬浮液，

液体介质包括至少一种以下化合物，该化合物在20℃下饱和蒸气压小于2.3kPa(2300Pa)，相对于悬浮液的总重量，该化合物的质量含量大于或等于30％。

发明人已经发现，现有技术的局限性是由于悬浮液的液体介质的快速蒸发引起的。这种蒸发导致过早地排干纤维层，从而影响纤维层的可变形性和粘合强度，并且如果该方法执行得不够迅速，则会导致形成的堆叠物过早分层。另外，这种排干导致悬浮液的粘度增加，使得其在压紧期间流过纤维网络更加困难。

本发明的显著之处在于它实现了一种悬浮液，该悬浮液以至少30％质量的比例包含液态化合物，该化合物的饱和蒸气压低于通常在现有技术的悬浮液中使用的水或醇的饱和蒸气压。该化合物的存在使得可以相对于现有技术的悬浮液延迟液体介质的蒸发。因此，层保持更长的良好的可变形性和良好的粘合强度，从而降低了堆叠物分层的风险。另外，该悬浮液在压紧过程中容易流动，从而导致填料在纤维预制件内的所需分布，并因此达到要获得的部件的目标机械性能。

以下，为简洁起见，将“在20℃下具有小于2.3kPa的饱和蒸气压的化合物”称为“化合物”。

在一个示例性实施方式中，该化合物在20℃下具有小于或等于0.6kPa(600Pa)的饱和蒸气压。

这种特性有利地使得可以进一步降低液体介质的蒸发速率。

在一个示例性的实施方式中，该化合物选自甘油、乳酸酯、2-甲基戊二酸二甲酯，以及其混合物。

这些特定化合物的实施有利地使悬浮液具有特别低的蒸发速率成为可能。

特别地，该化合物可以是甘油。

在一个示例性实施方式中，压紧通过真空抽吸进行。

可以利用悬浮液的良好流动性以便通过真空抽吸技术进行压紧，该真空抽吸技术实现了相对较低的压力。该示例性实施方式避免了使用高压釜或使用压力更高的压力机来进行压紧。因此减少了在压紧期间损坏纤维堆叠物的风险。

在一个示例性实施方式中，悬浮液中颗粒的体积含量相对于悬浮液的总体积大于或等于25％。特别地，悬浮液可包括相对于悬浮液的总体积的体积含量在25％至50％之间的颗粒。

具有高体积比的颗粒的悬浮液的使用导致基质具有特别低的空隙率，而无需额外的浸渍步骤。

在一个示例性实施方式中，液体介质包括：