具有单峰孔径分布和低纤维体积分数的陶瓷基质复合物制造技术

本发明专利技术公开了陶瓷基质复合物制品(10)，包括例如在具有单峰孔径分布的基质(30)中的纤维丝束(20)的多个单向阵列，以及约15百分比至约35百分比的纤维体积分数。制品可通过方法(100)形成，例如，其包括提供成形预制件(110)，该成形预制件包括纤维丝束的单向阵列的预浸料带叠层、基质前体和成孔剂，固化成形预制件(120)以热解基质前体并烧尽成孔剂，使得成形预制件包括纤维丝束的单向阵列和具有单峰孔径分布的多孔基质，并且使固化的成形预制件经历化学气相渗透(130)以使多孔基质致密化，使得陶瓷基质复合物制品具有约15百分比至约35百分比的纤维体积分数。

Ceramic matrix composite with single peak pore size distribution and low fiber volume fraction

The invention discloses a ceramic matrix composite products (10), including for example with unimodal pore size distribution matrix (30) in tow (20) multiple one-way array, and about 15 to about 35 percentage percentage of fiber volume fraction. Through the method of products (100), for example, which includes providing a forming preform (110), the forming of precast unidirectional array includes tow prepreg with laminated matrix precursor and pore forming agent, curing and forming the preform (120) with Matrix Precursor Pyrolysis and burn pore forming agent so, forming preform one-way array includes a fiber tow and has a porous matrix unimodal pore size distribution, and that the preforms experienced chemical vapor infiltration forming curing (130) to make porous matrix densification, the ceramic matrix composite products with fiber volume fraction of about 1 thousand and 500 to about 35 percentage points than.

【技术实现步骤摘要】
具有单峰孔径分布和低纤维体积分数的陶瓷基质复合物
本公开内容一般涉及陶瓷基质复合物，并且更具体而言，涉及用于形成具有单峰孔径分布和最佳纤维体积分数的陶瓷基质复合物制品的制品和方法。
技术介绍
陶瓷基质复合物(CMCs)一般包括嵌入陶瓷基质材料中的陶瓷纤维增强材料。在基质破裂的情况下，增强材料充当CMC的负载承受组成成分，而陶瓷基质保护增强材料，维持其纤维的方向，并且作用于消散对增强材料的负载。高温应用(例如，在燃气涡轮机中)特别感兴趣的是硅基复合物(silicon-basedcomposites)，其包括碳化硅(SiC)作为基质和/或增强材料。在形成CMC中已采用了不同的加工方法。例如，一种方法包括化学气相渗透(CVI)。CVI是通过在高温下使用反应性气体使基质材料渗透到纤维预制件中以形成纤维增强复合物的过程。例如，由CVI形成的常规的基于布的CMC通常具有10百分比至20百分比的孔隙率、35百分比至40百分比的纤维体积分数、以及1ksi至3ksi的层间拉伸(ILT)强度，如通过标准的1英寸直径按钮拉力测试测量的。CVI复合物基质通常不具有游离硅相，并且因此具有良好的抗蠕变性和在2,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成陶瓷基质复合物制品的方法(100)，所述方法包括：提供成形预制件(110)，所述成形预制件包括纤维丝束的单向阵列的预浸料带叠层、基质前体和成孔剂；固化所述成形预制件(120)以热解所述基质前体并烧尽所述成孔剂，使得所述成形预制件包括纤维丝束的单向阵列和具有单峰孔径分布的多孔基质骨架；和使所述固化的成形预制件经历化学气相渗透(130)以使所述多孔基质骨架致密化，使得所述陶瓷基质复合物制品具有约15百分比至约35百分比的纤维体积分数。

【技术特征摘要】
2016.03.23 US 15/0781241.一种用于形成陶瓷基质复合物制品的方法(100)，所述方法包括：提供成形预制件(110)，所述成形预制件包括纤维丝束的单向阵列的预浸料带叠层、基质前体和成孔剂；固化所述成形预制件(120)以热解所述基质前体并烧尽所述成孔剂，使得所述成形预制件包括纤维丝束的单向阵列和具有单峰孔径分布的多孔基质骨架；和使所述固化的成形预制件经历化学气相渗透(130)以使所述多孔基质骨架致密化，使得所述陶瓷基质复合物制品具有约15百分比至约35百分比的纤维体积分数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔基质骨架包含均匀的空间孔隙率分布。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔基质骨架包含陶瓷。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陶瓷基质复合物制品包含超过约6ksi的层间拉伸强度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固化预制件的单峰孔径分布的中值为约1微米至约30微米。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述固化的成形预制件经历化学气相渗透(130)包括部分化学气相渗透，并且还包括使所述部分化学气相渗透致密化陶瓷基质复合物制品经历熔体渗透，在所述陶瓷基质复合物制品经历所述熔体渗透之后，所述陶瓷基质复合物制品包含小于约5百分比的孔隙率。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述固化的成形预制件经历化学气相渗透(130)包括部分化学气相渗透，并且还包括使所述部分化学气相渗透致密化...

【专利技术属性】
技术研发人员：GS科曼，JH维弗，KL卢思拉，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US