用于浸渍空心纤维织构的方法技术

本发明专利技术具体提供一种用于浸渍空心纤维织构的方法，所述方法包括至少以下步骤：将包含由陶瓷或碳材料固体颗粒制成的第一粉末的第一悬浮液(10)注入由放置在模具中的中空纤维织构(1)内表面(1a)所限定的内部空间(2)中，纤维织构(1)的外表面(1b)呈现为面向模具的壁(3)；和通过使得模具旋转、在用第一悬浮液(10)浸渍织物(1)期间改变模具的旋转速度，通过离心力的作用由第一悬浮液(10)对纤维织构(1)进行浸渍。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于浸渍空心纤维织构的方法
技术介绍
本申请涉及对空心形状的纤维织构进行浸渍的方法。复合材料(特别是氧化物/氧化物复合物)可以通过对由二维编织的预浸渍层进行堆叠以常规方法进行制备。不过，该类型的方法可能导致当经受机械应力时会获得分层且对分层现象敏感的复合材料。为了改进复合材料抵抗分层的能力，已经尝试避免在二维的层之间获得界面并且可使用一种或多种三维编织织物替代二维编织织物。假设可以通过将固体耐火颗粒引入纤维增强物、随后通过对这些颗粒进行烧结来形成基质。为了将耐火颗粒引入纤维增强物，已经实施了各种已知方法，例如，亚微米粉末吸入(SPS)。在该方法中，由浆料将耐火颗粒引入纤维增强物，所述浆料具体包含悬浮在液体介质中的耐火颗粒，所述浆料还可以包含有机粘合剂和分散剂。不过，已经发现在纤维增强物形状复杂时、特别是其存在空心形状或较大厚度时，这些方法不能提供完全满意的结果。具体地说，为了在纤维增强物内获得耐火颗粒的所需分布，这些方法可能相对冗长且难以实施。特别是，对于空心圆锥形形状的部件来说，为了避免使得所用编织织物褶皱，可能需要求助于相对复杂且由多个部分组成的工具以及制备模制和脱模的复杂顺序。还已知文件EP0240177描述了由复合材料制造部件的方法。因此，需要一种处理中空形状纤维织构(fibertexture)的方法，其能够以简单的方式在所述组织材料内实现受控的固体耐火颗粒分布，因此获得呈现所需的性质的复合材料部件。因此，需要一种处理中空形状纤维织构的方法，其能够以简单的方式在所述组织材料内实现受控的固体耐火颗粒分布，因此获得呈现所需性质的复合材料部件。本专利技术的目的和内容为此，在第一实施方式中，本专利技术提供一种浸渍空心形状纤维织构的方法，所述方法包括至少以下步骤：-将包含陶瓷或碳材料固体颗粒的第一粉末的第一悬浮液引入由放置在模具中的中空形状纤维织构内表面所限定的内部容积中，纤维织构的外表面呈现为面向模具的壁；和-通过使得模具旋转并在用第一悬浮液浸渍所述织构期间改变模具的旋转速度，使用离心力作用以由第一悬浮液对纤维织构进行浸渍。此外，在第二实施方式中，本专利技术提供一种浸渍空心形状纤维织构的方法，所述方法包括至少以下步骤：-将包含陶瓷或碳材料固体颗粒的第一粉末的第一悬浮液引入由放置在模具中的中空形状纤维织构内表面所限定的内部容积中，纤维织构的外表面呈现为面向模具的壁；-通过使得模具旋转，使用离心力作用以用第一悬浮液对纤维织构进行浸渍；-在纤维织构用第一悬浮液浸渍之后，将第二悬浮液引入内部容积，所述第二悬浮液包含陶瓷或碳材料的固体颗粒，并且与所述第一悬浮液不同；以及-通过使得模具旋转，使用离心力作用以由第二悬浮液对纤维织构进行浸渍，以不同的模具旋转速度实施由第一悬浮液对所述织构进行浸渍以及由第二悬浮液对所述织构进行浸渍。第二粉末可以与第一粉末不同。因此，在具体实施方式中构成第二粉末颗粒的材料可以与构成第一粉末颗粒的材料不同。在一个变体中，第一粉末颗粒的平均粒度可以与第二粉末颗粒的平均粒度不同。除非明确相反指出，术语“平均粒度”用于表示半数统计学粒度分布所给出的粒度，写为D50。第一粉末和第二粉末在颗粒的粒度分布方面也可以不同。在另一变体中，第一粉末颗粒的形状可以与第二粉末颗粒不同。在一个变体或组合中，第一悬浮液中的第一粉末固体颗粒的浓度可以与第二悬浮液中的第二粉末固体颗粒的浓度不同。在上述第一和第二实施方式中，使模具旋转导致离心力施加至第一悬浮液，能够实现用第一悬浮液浸渍纤维织构。此外，在上述第二实施方式中，模具的旋转导致离心力施加至第二悬浮液，能够实现用第二悬浮液浸渍已经含有第一粉末颗粒的纤维织构。本专利技术的两个实施方式能够实现在模具旋转所产生离心力的作用下用陶瓷或碳材料固体颗粒的至少一种悬浮液浸渍纤维织构，同时在浸渍期间改变模具的旋转速度。在上述两个实施方式中，浸渍期间改变模具旋转速度的事实使得能够以令人满意的方式控制中空纤维织构中的颗粒分布，特别是在需要时实现颗粒的均匀分布，即使将此施加于具有相当厚度的织构或呈现出渗透性在整个厚度上发生变化的织构亦是如此。与纤维织构由对连续相(例如树脂)进行离心的情况不同，用固体颗粒悬浮液浸渍纤维织构具有与输送悬浮液颗粒通过纤维织构中孔阵列的能力相关的额外难度。虽然当使用离心力以用树脂浸渍纤维织构时同时在浸渍期间施加恒定的旋转速度能够获得满意的结果，但是当树脂被颗粒悬浮液取代时、特别是当织构具有相对较大厚度时，并不总是获得这种质量的结果。因此本专利技术提出了用于解决由一种或多种固体颗粒悬浮液浸渍纤维织构的具体问题的方案，所述方案是在用悬浮液浸渍纤维织构期间改变模具的旋转速度。在第一实施方式的示例中，可以通过初始赋予模具恒定的第一旋转速度、且随后赋予模具恒定的第二旋转速度，由第一悬浮液(10)对所述织构进行浸渍，第二旋转速度与第一旋转速度不同。在该情况下，通过以第一非零值初始设定模具的旋转速度、且随后赋予模具恒定的第二旋转速度，然后通过引起模具旋转速度改变从而随后以与第一值不同的第二非零值进行设定，用第一悬浮液对纤维织构进行浸渍。该示例使得能够在模具以第一旋转速度旋转的第一浸渍阶段期间用第一悬浮液主要浸渍纤维织构厚度的第一区，并且能够在模具以第二旋转速度旋转的第二浸渍阶段期间用第一悬浮液主要浸渍纤维织构厚度的第二区。第一和第二区可以是不相交的，或者它们可以部分重叠。术语“在浸渍期间用悬浮液主要浸渍纤维织构的厚度区”应当理解为在所述浸渍阶段渗透到纤维织构中的所述悬浮液颗粒超过50％(例如至少70％)在浸渍结束时最终存在于所述区中的意思。在示例中，在第一实施方式中，第一旋转速度可以高于第二旋转速度。特别是当需要以均匀的方式浸渍相对厚的织构时，该示例是有利的。具体而言，施加“高”第一旋转速度的事实能够赋予颗粒足够的离心力以确保它们移动通过孔阵列进入织构厚度的外部区，通过减小施加到颗粒上的离心力来施加“低”第二旋转速度使得能够主要浸渍织构厚度的内部区。该示例对于纤维织构渗透性也可能是有利的，在纤维织构厚度的内部区中呈现出低渗透性。然后，有利的是通过施加“高”第一旋转速度能够赋予颗粒足够的离心力以使得它们通过低渗透的内部区，并移动到所述织构厚度的外部区中，随后旋转速度降低以用颗粒填充所述织构厚度的内部区。在变体中，在第一实施方式中，第二旋转速度可以高于第一旋转速度。在另一示例中，在第一实施方式中，在用第一悬浮液浸渍纤维织构的整个过程中，模具的旋转速度不会存在恒定值下的任何停延时间(dwellperiod)。在这种情况下，例如，旋转速度可以在用第一悬浮液浸渍纤维织构的整个过程中严格地递增或严格地递减。在第二实施方式的示例中，可以通过赋予模具恒定的第一旋转速度对所述织构进行浸渍，并且随后可以通过赋予模具恒定的第二旋转速度对所述织构进行浸渍，第二旋转速度与第一旋转速度不同。在该情况下，通过以第一非零值设定模具的旋转速度用第一悬浮液对纤维织构进行浸渍，并且随后以不同于第一非零值的第二非零值设定模具的旋转速度用第二悬浮液对纤维织构进行浸渍。该示例使得能够在模具以第一旋转速度旋转的第一浸渍阶段期间用第一悬浮液主要浸渍纤维织构厚度的第一区，并且能够在模具以第二旋转速度旋转的第二浸渍阶段期间用第二悬浮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浸渍空心形状纤维织构的方法，所述方法包括至少以下步骤：‑将包含陶瓷或碳材料固体颗粒的第一粉末的第一悬浮液(10)引入由放置在模具中的中空形状纤维织构(1)内表面(1a)所限定的内部容积(2)中，纤维织构(1)的外表面(1b)面向模具的壁(3)；和‑通过使得模具旋转并在用第一悬浮液(10)浸渍织构(1)期间改变模具的旋转速度，使用离心力作用以由第一悬浮液(10)对纤维织构(1)进行浸渍。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.04 FR 15550901.一种浸渍空心形状纤维织构的方法，所述方法包括至少以下步骤：-将包含陶瓷或碳材料固体颗粒的第一粉末的第一悬浮液(10)引入由放置在模具中的中空形状纤维织构(1)内表面(1a)所限定的内部容积(2)中，纤维织构(1)的外表面(1b)面向模具的壁(3)；和-通过使得模具旋转并在用第一悬浮液(10)浸渍织构(1)期间改变模具的旋转速度，使用离心力作用以由第一悬浮液(10)对纤维织构(1)进行浸渍。2.一种浸渍空心形状纤维织构的方法，所述方法包括至少以下步骤：-将包含陶瓷或碳材料固体颗粒的第一粉末的第一悬浮液(10)引入由放置在模具中的中空形状纤维织构(1)内表面(1a)所限定的内部容积(2)中，纤维织构(1)的外表面(1b)面向模具的壁(3)；-通过使得模具旋转，使用离心力作用以用第一悬浮液(10)对纤维织构(1)进行浸渍；-在纤维织构(1)用第一悬浮液(10)浸渍之后，将第二悬浮液引入内部容积(2)，第二悬浮液包含陶瓷或碳材料的固体颗粒，并且与第一悬浮液不同；以及-通过使得模具旋转，使用离心力作用以由第二悬浮液对纤维织构(1)进行浸渍，以不同的模具旋转速度实施由第一悬浮液(10)对织构(1)进行浸渍以及由第二悬浮液对织构进行浸渍。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过初始赋予模具恒定的第一旋转速度、且随后赋予模具恒定的第二旋转速度，由第一悬浮液(10)对织构(1)进行浸渍，第二旋转速度与第一旋转速度不同。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，第一旋转速度高于第二旋转速度。5.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·高登，M·泊德格斯奇，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，赛峰集团，
类型：发明
国别省市：法国,FR