[发明专利]带有金属连接件的陶瓷基复合材料构件及其制备方法

说明书

本发明涉及一种带有金属连接件的陶瓷基复合材料构件及其制备方法，以解决目前陶瓷基复合材料构件与飞机发动机等金属材料构件的连接方式在高温和震动环境下连接位置会产生形变、裂纹甚至发生脱离的技术问题。该陶瓷基复合材料构件中，陶瓷基复合材料本体包括设置有K个连接孔的第一连接端，K≥2且为整数，金属连接件包括与第一连接端相配合并贴紧的第二连接端，第二连接端设置有K个定位孔，定位孔与连接孔固定连接，在定位孔之间均匀设置有M个缺口且M≤K。该制备方法包括1、确定陶瓷基复合材料构件的各个加工参数；2、根据加工参数对陶瓷基复合材料本体和金属连接件进行加工；3、将加工后的陶瓷基复合材料本体和金属连接件组装。

技术领域

本发明涉及陶瓷基复合材料构件与金属部件的连接方法，具体涉及一种带有金属连接件的陶瓷基复合材料构件及其制备方法。

背景技术

为提高飞机发动机的耐高温性能，现采用陶瓷基复合材料制备全复材的发动机热端部件，而陶瓷基复合材料构件在发动机系统中不可避免的需要与金属材料部件连接、搭接等，由于金属材料的热膨胀系数比陶瓷基复合材料的热膨胀系数大，因此在高温下，会出现发动机零部件的损坏，另外在周期性的震动环境中，由多层碳毡铺成的陶瓷基复合材料在弯折处易发生铺层间的脱离。

公开号为CN105948825A的中国发明专利公开了一种用于钎焊的陶瓷复合层及其制作方法，该方法将陶瓷基体的表面设置有金属化层，并在金属化层设置有用于钎焊的通过印刷并进经过烧结成型的焊料层，但是，由于零部件处于震动环境，焊接层和碳毡铺成的陶瓷基复合材料会发生脱离。

公开号为CN110293491A的中国发明专利公开了一种陶瓷基复合罩体与金属嵌环的静定粘接工装及其方法，该方法采用静定粘接工装方法，可以最大限度的减少过程应力，但是，在剧烈的震动环境下陶瓷基复合罩体与金属嵌环粘接出产生的形变和裂纹还是无法避免。

综上所述，目前亟需一种使陶瓷基复合材料制备的构件与金属材料制备的构件牢固连接的方式。

发明内容

本发明目的在于解决目前陶瓷基复合材料构件与飞机发动机等金属材料构件的连接方式在高温和震动环境下连接位置会产生形变、裂纹甚至发生脱离的技术问题，提出一种带有金属连接件的陶瓷基复合材料构件及其制备方法。

本发明的技术方案为：

一种带有金属连接件的陶瓷基复合材料构件，其特殊之处在于：

包括陶瓷基复合材料本体和金属连接件；

所述陶瓷基复合材料本体包括第一连接端，所述第一连接端为曲面连接端，

所述第一连接端设置有K个连接孔，K为大于等于2的整数；

所述金属连接件包括第二连接端，所述第二连接端与第一连接端相配合并贴紧；

所述第二连接端设置有与连接孔相对应的K个定位孔，所述定位孔与连接孔通过铆钉连接，在定位孔之间均匀设置有M个缺口，M≤K且M为正整数，所述缺口由矩形缺口及与矩形缺口相通的圆形缺口组成。

进一步地，所述定位孔包括圆形定位孔和椭圆形定位孔，所述椭圆形定位孔设置在所述缺口的两侧，所述圆形定位孔设置在椭圆形定位孔中间。

进一步地，所述椭圆形定位孔的长径沿第一连接端曲面延伸方向设置，短径垂直于长径方向。

进一步地，所述陶瓷基复合材料本体为圆筒状，所述金属连接件为与陶瓷基复合材料本体相匹配的圆环状。

进一步地，所述金属连接件的外侧面设置为环形台阶结构，所述第二连接端与第一连接端止口配合且第二连接端位于第一连接端的内侧；