[发明专利]连续纤维增强陶瓷基复合材料火焰稳定器及其制备方法与应用

摘要

本发明涉及连续纤维增强陶瓷基复合材料火焰稳定器及其制备方法与应用，制备方法包括在火焰稳定器预制体的表面采用化学气相沉积法制备(C‑SiC)n复合材界面相，其中，火焰稳定器预制体是采用SiC纤维制备而成；然后采用化学气相渗透法致密化，得到致密化火焰稳定器；将致密化火焰稳定器机械加工成最终的设计尺寸，得到复合材料火焰稳定器。本发明提供的复合材料火焰稳定器，可以降低发动机的质量，提高火焰稳定器的工作效率，增加发动机推力，消除由于火焰高速摩擦产生着火的风险，以满足新一代航空发动机的发展需求。

主权项

一种复合材料火焰稳定器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：在火焰稳定器预制体的表面采用化学气相沉积法制备(C‑SiC)n复合材界面相，其中，所述火焰稳定器预制体是采用SiC纤维以三维四向编织法制备而成，且所述火焰稳定器预制体呈V型结构；S2：以三氯甲基硅烷为反应气，将所述S1得到的产物采用化学气相渗透法致密化，得到致密化火焰稳定器；S3：将所述致密化火焰稳定器机械加工成最终的设计尺寸，得到复合材料火焰稳定器；在所述S1中，所述(C‑SiC)n复合材界面相包括C界面层和SiC界面层；所述C界面层的制备方法包括：以甲烷为碳源气体，以氩气为载气，沉积温度为960℃～1000℃，沉积压力为4kPa～10kPa，沉积时间为60～100min，所述甲烷和所述氩气的流量比为(4～6):1；所述SiC界面层的制备方法包括：以三氯甲基硅烷为碳源气体，氢气为载气，沉积温度为1000℃～1100℃，沉积压力为4kPa～10kPa，沉积时间为60～100min，所述三氯甲基硅烷和所述氢气的流量比为(3～4):1；在所述S2中，所述化学气相渗透法包括：以三氯甲基硅烷为反应气，氢气为载气，氩气为稀释气，渗积温度为1100℃～1250℃，渗积压力为4kPa～10kPa，得到密度为2.12～2.55g/cm3的致密化火焰稳定器；其中，所述三氯甲基硅烷、所述氢气和所述氩气的流量比为8.5:1:1～10:1:1。