[发明专利]一种基于先驱体浸渍裂解工艺制备欧米茄形长桁的方法

权利要求书

1.一种基于先驱体浸渍裂解工艺制备欧米茄形长桁的方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

(1)采用连续纤维束编织纤维预制体平板，制备纤维预制体；

(2)设计成型工装：依据欧米茄形长桁的外形尺寸设计成形制备工装，所述成型制备工装包括上模、芯模、定位销、浸渍流道、锁紧螺母和真空袋；

(3)欧米茄形长桁纤维预制体的等静压成型：将步骤(1)中得到的纤维预制体放入步骤(2)制得的成形制备工装的芯模中并放入真空袋中抽真空，而后一并放入气压釜中加压成形，得到欧米茄形长桁纤维预制体；

(4)界面层制备：将欧米茄形长桁纤维预制体放入化学气相沉积炉中制备界面层；

(5)陶瓷先驱体溶液浸渍：将沉积界面层的欧米茄形长桁纤维预制体放入成型制备工装中固定后置于真空浸渍设备中，用真空泵对真空浸渍设备抽真空，真空浸渍设备内腔压力100Pa时，将陶瓷先驱体溶液通过不锈钢管路引入真空浸渍设备内腔，最终使沉积界面层的欧米茄形长桁纤维预制体全部淹没于陶瓷先驱体溶液中，浸渍处理12-48h；

(6)高温裂解，将浸渍陶瓷先驱体溶液的欧米茄形长桁纤维预制体连同成型制备工装一并放入高温裂解炉中高温裂解；高温裂解环境为真空环境或气氛环境中的一种，升温至先驱体陶瓷化转变点温度后保温0.5-2h；

(7)重复步骤5和步骤6至3-4次循环后，得到多孔的欧米茄形长桁，将多孔的欧米茄形长桁从成型制备工装中脱模，将多孔的欧米茄形长桁置于真空浸渍设备中，用真空泵对真空浸渍设备抽真空，真空浸渍设备内腔压力100Pa时，将陶瓷先驱体溶液通过不锈钢管路引入真空浸渍设备内腔，最终多孔的欧米茄形长桁淹没于陶瓷先驱体溶液，保持12-48h，然后将其再次放入欧米茄石墨模具工装中并置于高温裂解炉中进行裂解，高温裂解环境为真空环境或气氛环境中的一种，升温至先驱体陶瓷化转变点温度后保温0.5-2.0h，脱模称重，重复浸渍-装模-高温裂解-脱模过程，待浸渍裂解后的欧米茄形长桁的重量与前次浸渍裂解后质量增重率小于1％时，完成欧米茄形长桁的基体致密化过程，得到致密化的欧米茄形长桁坯体；

(8)欧米茄形长桁坯体的加工；将步骤7中致密化的欧米茄形长桁坯体按照图纸要求进行加工，得到净尺寸的欧米茄形长桁。

2.根据权利要求1所述一种基于先驱体浸渍裂解工艺制备欧米茄形长桁的方法，其特征在于，所述的连续纤维束包括但不限于碳纤维束、碳化硅纤维束、氮化硅纤维束。

3.根据权利要求1所述一种基于先驱体浸渍裂解工艺制备欧米茄形长桁的方法，其特征在于，所述的纤维预制体结构包括二维叠层结构、2.5维结构、三维四向结构中的任意一种。

4.根据权利要求3所述一种基于先驱体浸渍裂解工艺制备欧米茄形长桁的方法，其特征在于，自由状态时纤维预制体的厚度误差与构件的设计厚度正误差不大于10％。

5.根据权利要求1所述一种基于先驱体浸渍裂解工艺制备欧米茄形长桁的方法，其特征在于，所述成形制备工装的芯模和真空袋分别用于形面和角度控制。

6.根据权利要求5所述一种基于先驱体浸渍裂解工艺制备欧米茄形长桁的方法，其特征在于，上述步骤(3)中，模压时，模压方式采用真空袋和气压炉加压的方式，模压压力为2-5MPa，模压时间为0.5h-2.0h，在上模和芯模的外侧型面处设有开孔，开孔大小直径3-5mm，孔间距10-20mm，开孔位置对应欧米茄上形、下形面和过渡面。

7.根据权利要求1所述一种基于先驱体浸渍裂解工艺制备欧米茄形长桁的方法，其特征在于，上述步骤(4)中，界面层包括热解碳界面层或氮化硼界面层中的一种。

8.根据权利要求1所述的一种基于先驱体浸渍裂解工艺制备欧米茄形长桁的方法，其特征在于，上述步骤(5)中，先驱体溶液包括但不限于碳化硅陶瓷先驱体溶液、氮化硅陶瓷先驱体溶液、硅硼碳氮陶瓷先驱体溶液中的任意一种或多种组合。