[发明专利]用于金属-陶瓷基复材的连接组件、金属-陶瓷基复材构件

说明书

本发明涉及一种用于金属‑陶瓷基复材的连接组件、金属‑陶瓷基复材构件，以解决现有陶瓷基复材构件与金属构件的装配方式导致陶瓷基复材的使用性能降低的技术问题。该连接组件包括陶瓷基复材连接段和与陶瓷基复材连接段相接的金属连接段；陶瓷基复材连接段用于与陶瓷基复材组件连接，金属连接段用于与金属组件连接；陶瓷基复材连接段具有相对设置的两个第一表面和相对设置的两个第二表面；第一表面设置有无机纤维布，用于与陶瓷基复材组件的承载面连接；陶瓷基复材连接段具有贯穿两个第二表面的安装销孔和形变补偿槽；陶瓷基复材组件的紧固部能够与第二表面贴附，且通过贯穿安装销钉孔的销钉连接。

技术领域

本发明涉及陶瓷基复材构件与金属构件的连接装置，具体涉及一种用于金属-陶瓷基复材的连接组件、金属-陶瓷基复材构件。

背景技术

高超声速飞行器的飞行速度高，飞行条件恶劣，飞行时飞行器大部分区域可达到1000℃的温度甚至更高，一般金属材料在这种温度环境中性能急剧下降，导致无法安全飞行。陶瓷基复材因其耐高温、低密度、抗氧化烧蚀、高比强、高比模等优异特性，作为飞行器构件的合适材料，在航空航天领域得到了越来越广泛的应用。

采用陶瓷基复材构件，会形成一定的工艺分离面，陶瓷基复材构件与金属构件之间需要使用适当的连接装置进行连接装配。传统的装配连接方式多采用螺接、销钉铆接的机械连接方式，陶瓷基复材的断裂应变不大，其抗冲击性能比较弱，采用螺接或者铆接的机械连接方式不利于陶瓷基复材构件的使用。

发明内容

本发明目的在于解决现有陶瓷基复材构件与金属构件的装配方式导致陶瓷基复材的使用性能降低的技术问题，提出一种用于金属-陶瓷基复材的连接组件、金属-陶瓷基复材构件，以实现金属组件与陶瓷基复材组件的有效连接，保证金属-陶瓷基组件整体装配可靠，提升整体产品稳定性。

本发明提供的技术方案为：

一种用于金属-陶瓷基复材的连接组件，其特殊之处在于：包括陶瓷基复材连接段和与陶瓷基复材连接段相接的金属连接段；陶瓷基复材连接段和金属连接段的材料均为钛合金；

所述陶瓷基复材连接段用于与陶瓷基复材组件连接，金属连接段用于与金属组件连接；

所述陶瓷基复材连接段具有相对设置的两个第一表面和相对设置的两个第二表面；所述第一表面设置有无机纤维布，用于与陶瓷基复材组件的承载面连接；

所述陶瓷基复材连接段具有贯穿两个第二表面的安装销孔和形变补偿槽；两个所述第二表面用于贴附在陶瓷基复材组件的紧固部上，且通过贯穿所述安装销孔的销钉连接。

进一步地，所述无机纤维布材料的膨胀系数小于陶瓷基复材组件材料的膨胀系数；

无机纤维布的使用环境温度范围为常温～1600℃，模量范围为0～80GPa。

进一步地，所述无机纤维布为石英玻璃纤维布或玄武岩纤维织物。

进一步地，所述安装销孔和所述形变补偿槽的数量均为多个，且沿陶瓷基复材连接段延伸方向依次间隔排列；

所述安装销孔和形变补偿槽的排列中线为第二表面的中线。

进一步地，所述形变补偿槽为哑铃型通槽；所述形变补偿槽的延伸方向与所述形变补偿槽的排列方向一致。

进一步地，所述形变补偿槽的槽宽X为：

X＝a*L*ΔT

其中，a为陶瓷基复材连接段和金属连接段的线膨胀系数，L为陶瓷基复材连接段和金属连接段的长度之和，ΔT为使用环境的温度差。

进一步地，所述陶瓷基复材连接段和金属连接段内部沿轴向设置有用于减重的通孔；

所述销钉的两端通过开口销进行固定，开口销与陶瓷基复材组件的紧固部之间设置有垫片；