一种三层包芯碳化硅纤维线材的制备方法及应用技术

本发明专利技术所述的三层包芯碳化硅纤维线材包括SiC纤维芯线，SiC纤维芯线外侧为聚四氟乙烯中间层，最外层为芳纶外包缠层，适用于二维SiC纤维预制体的缝合，从而制备二维SiC/SiC复合材料。本发明专利技术利用芳纶纱耐磨性等特点作为外包缠层，包缠具有聚四氟乙烯中间层的SiC纤维芯线，制备出外层密闭圆润且芯线不易断的三层包芯线，保证了SiC纤维作为缝合线在穿入穿出叠层SiC纤维布时，不与SiC纤维布直接接触，减少SiC纤维缝线所受的摩擦力和挤压应力，确保SiC纤维缝合线在缝合后的完整性和连续性，解决了用传统碳纤维作缝合线时易断线的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种三层包芯碳化硅纤维线材的制备方法及应用
本专利技术属于纺织纤维制备
，涉及一种三层包芯碳化硅纤维线材的制备方法及应用。
技术介绍
碳化硅增强碳化硅陶瓷基复合材料(SiC/SiC)因其密度低、强度高、模量高、耐高温、抗氧化等特点，已成为航空航天领域中最有潜力的热结构材料，具有广阔的应用前景。陶瓷基复合材料是由高强度的陶瓷纤维和陶瓷基体复合而成，一般包括增强纤维、界面相、基体以及涂层四大结构单元。增强纤维相当于复合材料的骨架，是主要承载结构单元。当其应用于复合材料构件设计，需要编织成各种预制体。其中，平面二维(2D)SiC纤维预制体具有编织成本低和周期短等特点，成为了SiC纤维常用的预制体形式。2D纤维预制体结构是按照一定铺设角度堆积的各单层或二维织物。目前应用的较多的是采用碳纤维作为缝合线，将铺层的纤维布在厚度方向叠层缝合起来，构成准二维立体织物。碳纤维具有耐摩擦、耐高温、柔软等特点，具有能连续缝合模量较高的SiC纤维面料，能耐受SiC/SiC复合材料工艺过程中的高温处理，不引入杂质元素等特点。但由于碳纤维与SiC/SiC复合材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三层包芯碳化硅纤维线材的制备方法，其特征在于，所述三层包芯碳化硅纤维线材包括SiC纤维芯线，SiC纤维芯线外侧为聚四氟乙烯中间层，最外层为芳纶外包缠层；/n所述三层包芯碳化硅纤维线材采用以下方法制成：/n(1)确定SiC纤维芯线：根据SiC纤维织物的缝合线规格及强度要求，确定SiC纤维芯线丝束中单丝数；/n(2)制备聚四氟乙烯中间层：通过拉挤工艺，将SiC纤维芯线经浸渍聚四氟乙烯树脂混合液，固化成型，即得到SiC纤维芯线外的聚四氟乙烯中间层；/n(3)制备芳纶外包缠层：利用编织机以八字形编织方式在聚四氟乙烯中间层外侧包缠芳纶纱，即得到三层包芯碳化硅纤维线材。/n

【技术特征摘要】
1.一种三层包芯碳化硅纤维线材的制备方法，其特征在于，所述三层包芯碳化硅纤维线材包括SiC纤维芯线，SiC纤维芯线外侧为聚四氟乙烯中间层，最外层为芳纶外包缠层；
所述三层包芯碳化硅纤维线材采用以下方法制成：
(1)确定SiC纤维芯线：根据SiC纤维织物的缝合线规格及强度要求，确定SiC纤维芯线丝束中单丝数；
(2)制备聚四氟乙烯中间层：通过拉挤工艺，将SiC纤维芯线经浸渍聚四氟乙烯树脂混合液，固化成型，即得到SiC纤维芯线外的聚四氟乙烯中间层；
(3)制备芳纶外包缠层：利用编织机以八字形编织方式在聚四氟乙烯中间层外侧包缠芳纶纱，即得到三层包芯碳化硅纤维线材。


2.根据权利要求1所述一种三层包芯碳化硅纤维线材的制备方法，其特征在于，SiC纤维芯线丝束中单丝数为0.5k-1k。


3.根据权利要求1所述一种三层包芯碳化硅纤维线材的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，拉挤工艺时的牵引速度为0.2m/min-1.0m/min，固化成型时，成型模具三个加热区分别设为一区115-125℃，二区155-165℃，三区175-185℃。


4.根据权利要求1所述一种三层包芯碳化硅纤维线材的制备方法，其特征在于，上述步骤(2)中，聚四...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱海鹏，刘时剑，陈明伟，刘善华，谢巍杰，马新，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11