[发明专利]均匀承载的陶瓷基复合材料销钉制备方法

摘要

本发明公开了一种均匀承载的陶瓷基复合材料销钉制备方法，用于解决现有方法制备的复合材料销钉强度差的技术问题。技术方案是首先确定销钉预制体皮层和芯层纤维束数量，再根据皮层和芯层纤维束数量，调整皮层和芯层纤维锭个数，然后将纤维导入到编织机的纤维锭上，芯层纤维锭位置不变，皮层纤维锭围绕芯层纤维束交叉缠绕形成皮‑芯结构销钉预制体，在销钉预制体制备热解碳界面层。采用化学气相渗透工艺对销钉预制体进行致密化制备，对销钉毛坯进行加工，对加工后的销钉表面沉积防氧化涂层，完成销钉制备。本发明方法制备的皮‑芯结构销钉，制备过程简单，致密化程度高，室温剪切强度由背景技术的80～100MPa提高到130～230MPa。

主权项

1.一种均匀承载的陶瓷基复合材料销钉制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、确定销钉直径，目的是确定皮层和芯层纤维束数量；当销钉直径≤3mm时，芯层纤维束数量与皮层纤维束数量之比为10～20；当销钉直径≥3mm时，芯层纤维束数量与皮层纤维束数量之比为5～10；步骤二、根据皮层和芯层纤维束数量，调整皮层和芯层纤维锭个数，然后将纤维导入到编织机的纤维锭上，芯层纤维锭位置不变，皮层纤维锭围绕芯层纤维束交叉缠绕形成皮‑芯结构销钉预制体；步骤三、将销钉预制体缠绕到石墨框上，放置于沉积炉内，保持真空10^‑3Pa，升温至700～800℃，CH₃气体作为碳源，CH₃气体体积流量为500ml/min，沉积时间40～60h，热解碳界面层厚度为30～100μm；步骤四、采用化学气相渗透工艺对销钉预制体致密化制备；沉积炉内气压保持在10^‑2Pa，三氯甲基硅烷作为SiC前驱体，氢气和氩气为稀释气体，氢气和氩气的体积混合比为10:1，气体流量为1000ml/min，通过鼓泡方式将三氯甲基硅烷气体导入沉积炉内反应区，沉积炉内温度800～1000℃，沉积时间20～40h；步骤五、重复步骤四，当销钉毛坯材料密度≥2.0g/cm³以后，将销钉毛坯从石墨框上取下，按照销钉长度切割成直段，将销钉毛坯磨圆，达到所需直径，完成销钉加工；步骤六、在销钉表面沉积60～100μm的SiC防氧化涂层，完成陶瓷基复合材料销钉制备。