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原文传递一种陶瓷基复合材料产品迷宫腔构件及导流沉积方法

专利名称：	一种陶瓷基复合材料产品迷宫腔构件及导流沉积方法
摘要：	本发明公开了一种陶瓷基复合材料产品迷宫腔构件及导流沉积方法，包括构成内部框格的横向骨架和纵向骨架上均开设有用于CVI导流沉积的工艺孔；框格结构的一侧开设有用于CVI导流沉积的若干孔组，若干孔组的数量与内部框格的行数或列数相同，且若干孔组与框格结构的若干框格行或若干框格列一一对应；孔组包括出气孔和导流孔；导流孔与CVI导流沉积时使用的导流管滑动配合；出气孔和导流孔处设置有封堵结构。本发明通过设置的迷宫腔结构，确定的骨架零件结构形式、装配方案及相邻骨架零件间隔距离，装配简单，并且仅需进行一次CVI导流沉积工序，整个工艺简单，时间成本得到缩短，有利于生产推广。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西安鑫垚陶瓷复合材料股份有限公司
发明人：	张建平;吕雉;许建锋;王佳民;陈旭;涂建勇;赵文亮;郭宏强
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-03T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-24T00:00:00+0800
申请号：	CN202310973229.2
公开号：	CN117104493A
代理机构：	西安正华恒远知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	陈选中
分类号：	B64C1/06;B64C1/12;B64C1/40;B64C1/00;B;B64;B64C;B64C1;B64C1/06;B64C1/12;B64C1/40;B64C1/00
申请人地址：	710117 陕西省西安市高新区毕原一路西段912号
主权项：	1.一种陶瓷基复合材料产品迷宫腔构件，包括若干横向骨架(1)和若干纵向骨架(2)，所述若干横向骨架(1)和若干纵向骨架(2)连接构成框格结构(3)，所述框格结构(3)上下蒙覆有骨架蒙皮(4)，骨架蒙皮(4)将框格结构(3)的内部框格与外部隔绝，且框格结构(3)内表面覆有CVI导流沉积层；其特征在于，构成内部框格的横向骨架(1)和纵向骨架(2)上均开设有用于CVI导流沉积的工艺孔(5)；所述框格结构(3)的一侧开设有用于CVI导流沉积的若干孔组(6)，所述若干孔组(6)的数量与内部框格的行数或列数相同，且若干孔组(6)与框格结构(3)的若干框格行或若干框格列一一对应；所述孔组(6)包括出气孔(7)和导流孔(8)；所述导流孔(8)与CVI导流沉积时使用的导流管(9)滑动配合；所述出气孔(7)和导流孔(8)处设置有封堵结构。 2.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料产品迷宫腔构件，其特征在于，所述工艺孔(5)距离横向骨架(1)或纵向骨架(2)边缘的距离p≥5mm。 3.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料产品迷宫腔构件，其特征在于，所述出气孔(7)的直径、导流孔(8)的直径和导流管(9)的外径相同，均为Φ1，且导流管(9)上开设有若干径向出气孔(11)，所述径向出气孔直径其中，Φ2为导流管(9)的内径。 4.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料产品迷宫腔构件，其特征在于，所述导流管(9)为空心圆管，且导流管(9)上开设有若干径向出气孔(11)；所述导流管(9)的内径Φ2≥8mm；所述若干径向出气孔(11)的直径和Φ3∈[20Φ2,60Φ2]；进行CVI导流沉积时，导流管(9)的一端位于框格结构(3)的内部，导流管(9)的另一端与沉积炉连接。 5.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料产品迷宫腔构件，其特征在于，所述导流管(9)与沉积炉之间设置有分流装置，所述分流装置包括方形分流盒(12)，所述分流盒(12)的一端设置有与沉积炉连接的输气孔，分流盒(12)的另一端设置有一个或多个分流孔，所述分流孔的直径Φ4≥12mm；所述分流盒(12)的长度L∈[2Φ4,15Φ4]。 6.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料产品迷宫腔构件，其特征在于，所述封堵结构包括封堵螺钉(10)和封堵板(13)中的其一或组合；所述封堵螺钉(10)的钉头直径大于出气孔(7)或导流孔(8)直径4～10mm；所述封堵板(13)为碳化硅材质，且所述封堵板(13)的厚度h≤5mm；所述封堵板(13)的长度l∈[2Φ1,15Φ1]，其中，Φ1为出气孔(7)的直径、导流孔(8)的直径和导流管(9)的外径；封堵板(13)的宽度d＝l，且当封堵板(13)的宽度大于孔组(6)所处的框架高度时，封堵板(13)的宽度d等于孔组(6)所处的框架高度。 7.根据权利要求6所述的陶瓷基复合材料产品迷宫腔构件，其特征在于，所述封堵板(13)采用若干层碳化硅布粘合制得。 8.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料产品迷宫腔构件，其特征在于，所述孔组(6)所处框格结构(3)的内壁设置有螺孔加强板，且螺孔加强板的厚度h′∈[5mm,10mm]。 9.一种对权利要求1-8任一所述的陶瓷基复合材料产品迷宫腔构件使用的导流沉积方法，其特征在于，包括如下具体步骤： S1：将使用螺钉和销钉将若干横向骨架、若干纵向骨架和骨架蒙皮连接组装得到迷宫腔构件； S2：将导流管的一端从导流孔伸入框格结构内，导流管的另一端与沉积炉连接，使用沉积炉对框格结构内部进行CVI导流沉积； S3：CVI导流沉积完成后，配置高温陶瓷胶，使用高温陶瓷胶配合封堵结构将出气孔和导流孔进行封堵；当封堵结构为封堵螺钉时，使用高温陶瓷胶涂抹封堵螺钉、出气孔、导流孔以及需封孔的四周，使用封堵螺钉旋拧堵住出气孔和导流孔；当封堵结构为封堵板时，将若干层碳化硅布配合高温陶瓷胶粘覆出气孔和导流孔及其四周，每层碳化硅布均使用高温陶瓷胶粘接；当封堵结构为封堵螺钉和封堵板时，使用高温陶瓷胶涂抹封堵螺钉、出气孔、导流孔以及需封孔的四周，使用封堵螺钉旋拧堵住出气孔和导流孔，将封堵螺钉的钉头切除，再将若干层碳化硅布配合高温陶瓷胶粘覆封堵螺钉以及出气孔和导流孔的四周，每层碳化硅布均使用高温陶瓷胶粘接； S4：对装置进行高温陶瓷胶固化处理，固化处理后，封堵结构将出气孔和导流孔密封，当使用封堵板作为封堵结构时，若干层碳化硅布即形成封堵板；最终得到能够运用于飞行器轻质热防护的迷宫腔构件。 10.根据权利要求9所述的陶瓷基复合材料产品迷宫腔构件的导流沉积方法，其特征在于，所述高温陶瓷胶包括：聚硼硅氮烷PBSZ和钛粉以1:1～4:1的重量比混合配制得到；高温陶瓷胶固化采用第一固化方法或第二固化方法；所述第一固化方法包括：将结构整体放置在26～40℃的环境下，自然干燥7天；所述第二固化方法包括：将结构整体放入烘箱，使用烘箱加热至100℃并保温固化24～48小时。
所属类别：	发明专利