[发明专利]耐高温陶瓷基复合材料力矩管制备方法

摘要

本发明公开了一种耐高温陶瓷基复合材料力矩管制备方法，用于解决现有方法制备的复合材料力矩管高温性能差的技术问题。技术方案是采用石墨材料制成预制体成型工装，采用碳纤维平纹编织布为原料制备力矩管预制体，将力矩管预制体放置在CVI沉积炉内，采用化学气相渗透工艺对力矩管预制体致密化沉积，制备力矩管毛坯材料，当力矩管毛坯材料密度达标后，进行机械加工，再进行碳化硅基体致密化；当力矩管材料密度达标后，在力矩管表面沉积SiC防氧化涂层，完成耐高温陶瓷基复合材料力矩管制备。由于采用碳纤维制备力矩管预制体，并对预制体沉积热解碳界面层，经过两次致密化处理和SiC防氧化涂层的制备，提高了复合材料力矩管的耐高温性能。

主权项

1.一种耐高温陶瓷基复合材料力矩管制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、采用石墨材料制成预制体成型工装，采用碳纤维平纹编织布为原料，机械缠绕方式制备力矩管预制体，碳纤维平纹编织布缠绕石墨工装的预紧力保持为100～200N；步骤二、将力矩管预制体放置在CVI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；步骤三、采用化学气相渗透工艺对力矩管预制体致密化沉积，制备力矩管毛坯材料；沉积炉内气压保持在10^‑2Pa，三氯甲基硅烷作为SiC陶瓷前驱体，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的反应区，沉积炉内温度800～1000℃，沉积时间20～40h；步骤四、重复步骤三，每炉次将力矩管端头上下颠倒，保证力矩管均匀沉积；当力矩管毛坯材料密度≥1.8g/cm³以后，将其与石墨工装分离；步骤五、采用金刚石刀具对力矩管毛坯机械加工，达到设计要求；步骤六、重复步骤三，当力矩管密度≥2.0g/cm³后，采用化学气相沉积工艺，在力矩管表面沉积60～100μm的SiC防氧化涂层，完成C/SiC耐高温力矩管的制备。