[发明专利]一种陶瓷基复合材料点阵结构的组合式制备方法

权利要求书

1.一种陶瓷基复合材料点阵结构的组合式制备方法，其特征在于，先分别制备面板纤维预制体和波纹板纤维预制体；然后分别对面板纤维预制体和波纹板纤维预制体进行致密化处理，所述致密化处理是指先进行真空浸渍再进行交联固化或烘干最后进行高温处理，或者是指进行化学气相沉积处理，以得到SiC基，或SiO₂和/或Al₂O₃基复合材料的波纹板毛坯件和面板毛坯件；再在波纹板毛坯件的水平面上和面板毛坯件上对应位置加工连接孔(6)，通过高温连接件(7)经连接孔(6)将波纹板毛坯件和面板毛坯件连接；最后再对连接后的结构进行所述真空浸渍-交联固化/烘干-高温处理的后致密化处理，最后得到面板(4)和波纹板(5)通过连接孔(6)连接的陶瓷基复合材料点阵结构。

2.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料点阵结构的组合式制备方法，其特征在于，所述方法还包括加工和使用石墨作为原材料的模具的步骤，所述模具用于制作面板纤维预制体和波纹板纤维预制体，所述模具包括波纹板阳模、波纹板阴模和面板模；

所述波纹板阳模为表面中间平行排列有等高的N条等腰梯形凸起(1)的方形板，所述N条等腰梯形凸起之间形成N-1个凹槽；

所述波纹板阴模尺寸与波纹板阳模相同，其表面中间对应排列有N+1条等高的等腰梯形凸起(2)，最外侧两个等腰梯形凸起的外侧各设置有定高块(3)，所述定高块(3)与所述最外侧凸起无缝连接共同形成半等腰梯形底面，定高块(3)顶部高度高于所述等腰梯形凸起的高度，所述N+1条等腰梯形凸起之间形成N个凹槽；

所述波纹板阴模表面上除最外侧两个凸起外其余凸起的尺寸与波纹板阳模表面上N-1个凹槽的尺寸匹配，对应地，波纹板阳模表面上N个凸起的尺寸与波纹板阴模表面上N个凹槽的尺寸匹配；

所述波纹板阳模和波纹板阴模的四周对应位置均有定位孔，用于连接并压紧波纹板阳模和波纹板阴模；其中N为大于等于2的整数；

所述面板模为上下两块平板。

3.根据权利要求2所述的陶瓷基复合材料点阵结构的组合式制备方法，其特征在于，所述组合式制备方法具体包括以下步骤：

S1、面板纤维预制体和波纹板纤维预制体的成型：将纤维布剪裁成所需尺寸，在波纹板阴模上沿梯形波纹结构表面铺设纤维布，然后对多层纤维布进行层间缝合，将波纹板阳模上梯形波纹面盖于已铺设纤维布的波纹板阴模上进行合模，用石墨螺栓从定位孔紧固波纹板阴模和波纹板阳模，获得波纹板纤维预制体；在面板模的两块平板上分别铺设纤维布，对多层纤维布进行层间缝合，然后进行压制，获得面板纤维预制体；

S2、致密化：分别对波纹板纤维预制体和面板纤维预制体或者完成先进行真空浸渍再进行交联固化或烘干最后进行高温处理的操作，所述真空浸渍-交联固化或烘干-高温处理依次循环进行数次；或者完成化学气相沉积处理的操作，以得到SiC基或SiO₂和/或Al₂O₃基复合材料的波纹板毛坯件和面板毛坯件，然后脱去模具；

S3、加工：对步骤S2获得的脱模后的波纹板毛坯件和面板毛坯件进行数控加工，所述数控加工包括毛边切除、连接面平磨或铣加工，获得所需尺寸和连接面精度的波纹板坯件和面板坯件，然后分别在波纹板坯件的水平面上、以及面板坯件上与波纹板坯件连接的对应位置预制连接孔(6)，孔之间的距离大于孔径的5倍，获得波纹板配件和面板配件；

S4、连接：利用高温连接件(7)连接步骤S3加工的波纹板配件和面板配件上的连接孔(6)，获得陶瓷基复合材料点阵结构装配件；

S5、后致密化：对S4步所得的陶瓷基复合材料点阵结构装配件或者完成先进行真空浸渍再进行交联固化或烘干最后进行高温处理的操作，所述真空浸渍-交联固化或烘干-高温处理依次循环进行数次；或者完成化学气相沉积处理的操作，制得陶瓷基复合材料点阵结构。

4.根据权利要求3所述的陶瓷基复合材料点阵结构的组合式制备方法，其特征在于：所述步骤S1中在波纹板阴模表面铺设的纤维布为斜纹或缎纹纤维布，在面板模表面铺设的纤维布为平纹或斜纹纤维布；纤维布层数10-15层；纤维布为SiC、SiO₂、Al₂O₃、Al₂O₃中的一种或多种的组合织成的纤维布。