[发明专利]陶瓷基复材与金属材料的粘接方法及控制胶层厚度的夹具

权利要求书

1.一种控制胶层厚度的夹具，其特征在于：

包括夹具主体(21)和压紧组件；

所述夹具主体(21)包括连接段和分别连接于连接段的上端和下端且相对设置的安装端和支撑端；所述安装端上设置螺纹孔；所述支撑端用于放置陶瓷基复材或金属件；

所述压紧组件包括压块(20)及压紧阀(22)；所述压紧阀(22)的一端穿过夹具主体(21)安装端的螺纹孔与压块(20)连接，用于通过螺纹旋拧带动压块(20)上下移动，压块(20)下移的最大高度小于等于螺纹孔内螺纹段的高度；

所述压块(20)的底面用于给陶瓷基复材或金属件施加垂直于胶层的压紧力挤压胶层；

所述压块(20)的底面四个角部分别设置有限位台阶，四个限位台阶位于陶瓷基复材或金属件的外侧并与陶瓷基复材或金属件的边部接触；所述限位台阶的高度为陶瓷基复材或金属件厚度与所需胶层厚度之和。

2.根据权利要求1所述的一种控制胶层厚度的夹具，其特征在于：还包括导向柱(201)；所述导向柱(201)为锥形，夹具主体(21)安装端上设有与导向柱(201)相适配的锥度通孔，导向柱(201)穿入锥度通孔，其大端与压块(20)固连。

3.根据权利要求1或2所述的一种控制胶层厚度的夹具，其特征在于：

所述压紧阀(22)与压块(20)为球形铰链连接。

4.根据权利要求3所述的一种控制胶层厚度的夹具，其特征在于：

所述压块(20)底面上设有网格状压块减轻槽(202)；

所述夹具主体(21)的支撑端中部设置贯通的第一减轻槽(210)。

5.一种陶瓷基复材与金属材料的粘接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)纤维预制体定型

通过模具将SiC纤维布层以相邻两层布0°/60°或0°/45°进行叠层铺设并缝制，得到纤维预制体；

步骤2)制备复材

通过化学气相沉积工艺对纤维预制体进行沉积，控制沉积炉次制备得到复材密度为1.8～2.4g/cm³，开口孔隙率为8％～20％的陶瓷基复材；

所述复材密度、开口孔隙率与粘接面积满足以下关系：

当复材密度在1.9～2.4g/cm³，且开口孔隙率在8％～10％时，100mm²≤单个粘接接触面积≤3600mm²；当复材密度在1.8～2.0g/cm³，且开口孔隙率在12％～20％时，3600mm²≤单个粘接接触面积≤10000mm²；

步骤3)对金属件进行预处理及加工，并在金属件的粘接面上加工网纹滚花槽(10)；

步骤4)粘接复材与金属件

步骤4.1)外观清理，分别对陶瓷基复材和金属件粘接面进行清理，保证外观洁净无异物；

步骤4.2)清理后对陶瓷基复材与金属件粘接面进行防污染保护；

步骤4.3)根据粘接剂使用配比要求准备粘接胶液，配比完成后在胶液中加入硅铪合金粉，搅拌均匀得到粘接剂；

所述胶液与陶瓷基复材及金属件不发生腐蚀和氧化反应；

步骤4.4)粘接固定及固化：

步骤4.4.1)对陶瓷基复材与金属件的粘接面分别涂粘接剂，进行合拢，保证金属件粘接面平行于陶瓷基复材粘接面落下，并排除气体，保证四周有胶液均匀溢出；

步骤4.4.2)采用权利要求1-4任一所述的控制胶层厚度的夹具夹紧陶瓷基复材与金属件，通过夹具限位控制得到所需厚度的胶层，同时保证粘接部位四周有胶液均匀溢出；

步骤4.4.3)进行固化，固化后完成陶瓷基复材与金属件的粘接。