The invention discloses a forming method of a continuous fiber reinforced ceramic matrix composite part, which is implemented in accordance with the following steps: Step 1, preparing a ceramic light curing paste containing a matrix; step 2, preprocessing of continuous fiber; step 3, curing forming of the blank of a composite part; step 4, post-processing of the blank; step 5 It is skimmed and sintered to get the required parts. A forming method of a continuous fiber reinforced ceramic matrix composite part is made, which solves the problem of long production cycle due to the independent development of the introduction of fiber and the forming of the matrix in the existing technology.
【技术实现步骤摘要】
一种连续纤维增强陶瓷基复合材料零件的成形方法
本专利技术属于陶瓷复合材料零件成形方法
,涉及一种连续纤维增强陶瓷基复合材料零件的成形方法。
技术介绍
连续纤维增强陶瓷基复合材料(ContinuousFiberReinforcedCeramicComposite,CFCC)是将连续长纤维植入无机材料基体中制成的陶瓷复合材料,它既保留了单相陶瓷所具有的高强度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀的性能,又由于连续纤维的引入,具有了较高的强度与韧性,在新能源、国防军工、航空航天及交通运输等领域有着广阔的应用前景。当前该类材料的成形方法有浆料浸渍及热压烧结法、先驱体转化法、直接氧化沉积法、溶胶一凝胶法等。虽然现有的连续纤维增强陶瓷基复合材料零件的成形方法均已相当成熟,但它们仍存在着各自的不足之处,其中以下几点为共性问题:(1)受界面反应因素的影响,高致密度与纤维完整性不可兼得;(2)由于传统工艺在制备形状复杂的连续纤维增强陶瓷基复合材料零件时,需要先制备纤维预制体,故工艺的难度与制件几何形状的复杂程度正相关;(3)纤维的引入与基体的成形独立展开,生产周期长、连续性差;(4)对于纤维与基体间热物理性能差异较大的复合材料,还会在界面处出现较大的残余热应力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种连续纤维增强陶瓷基复合材料零件的成形方法,以解决现有技术中存在的因纤维的引入与基体的成形需独立开展导致的生产周期长、制件复杂程度不高及性能差的问题。本专利技术所采用的技术方案是,一种连续纤维增强陶瓷基复合材料零件的成形方法,具体按照以下步骤实施:步骤1,制备含基体陶瓷光固化浆料;步骤 ...
【技术保护点】
一种连续纤维增强陶瓷基复合材料零件的成形方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1,制备含基体陶瓷光固化浆料;步骤1.1,基体陶瓷粉末的选择与处理:取粒度d50为0.2‑3um之间的陶瓷粉末,在180‑250℃的真空环境下干燥2‑10h,以除去表面吸附的气体与水分;步骤1.2,光敏树脂及添加剂的选择与处理:选择光敏树脂,在避光条件下,过滤除去其中的水分;选择添加剂,并进行干燥处理;步骤1.3,基体陶瓷粉末与光敏树脂及添加剂的混合:在避光条件下,将经步骤1.1与步骤1.2处理后的基体陶瓷粉末与光敏树脂及添加剂搅拌混合均匀;然后在避光、负压条件下静置8‑24h,得到含基体陶瓷光固化浆料;步骤2,连续纤维的预处理;在连续纤维表面涂覆一层改善界面结合和提高纤维强度保留率的材料;步骤3,复合材料零件毛坯的固化成形;将步骤1处理好的含基体陶瓷光固化浆料和步骤2经预处理的连续纤维装入成形设备中,并导入待成形零件三维模型信息;根据对纤维体积含量的要求,确定纤维铺设面内纤维密度及纤维铺设的频率;在计算机的控制下边成形边引入连续纤维,层层固化直至成形出完整的毛坯;步骤4,对毛坯进行后处理;步骤5,脱脂 ...
【技术特征摘要】
1.一种连续纤维增强陶瓷基复合材料零件的成形方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1,制备含基体陶瓷光固化浆料;步骤1.1,基体陶瓷粉末的选择与处理:取粒度d50为0.2-3um之间的陶瓷粉末,在180-250℃的真空环境下干燥2-10h,以除去表面吸附的气体与水分;步骤1.2,光敏树脂及添加剂的选择与处理:选择光敏树脂,在避光条件下,过滤除去其中的水分;选择添加剂,并进行干燥处理;步骤1.3,基体陶瓷粉末与光敏树脂及添加剂的混合:在避光条件下,将经步骤1.1与步骤1.2处理后的基体陶瓷粉末与光敏树脂及添加剂搅拌混合均匀;然后在避光、负压条件下静置8-24h,得到含基体陶瓷光固化浆料;步骤2,连续纤维的预处理;在连续纤维表面涂覆一层改善界面结合和提高纤维强度保留率的材料;步骤3,复合材料零件毛坯的固化成形;将步骤1处理好的含基体陶瓷光固化浆料和步骤2经预处理的连续纤维装入成形设备中,并导入待成形零件三维模型信息;根据对纤维体积含量的要求,确定纤维铺设面内纤维密度及纤维铺设的频率;在计算机的控制下边成形边引入连续纤维,层层固化直至成形出完整的毛坯;步骤4,对毛坯进行后处理;步骤5,脱脂烧结,得到所需零件。2.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强陶瓷基复合材料零件的成形方法,其特征在于,所述步骤1.1中的真空环境为低于-0.06MPa的环境。3.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强陶瓷基复合材料零件的成形方法,其特征在于,步骤1.2中所述的光敏树脂为与基体陶瓷粉末相容性好的光敏树脂。4.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强陶瓷基复合材料零件的成形方法,其特征在于,所述步骤1.3中所加入的基体陶瓷粉末与光敏树脂体积比为1:1-7:3,混合温度为25-40℃,搅拌为在真空搅拌机内搅拌,搅拌参数为常压下以400-600rad/min的转速搅拌1-4h。5.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐天文,赵晓明,
申请(专利权)人:西安铂力特增材技术股份有限公司,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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