一种陶瓷基复合材料耐热板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种陶瓷基复合材料耐热板及其制备方法，（1）根据设计制备纤维预制体；（2）制备界面层；（3）重复浸渍

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷基复合材料耐热板及其制备方法


[0001]本专利技术属于耐热板
，具体涉及一种适合高温、高速、高压气流冲刷防护的陶瓷基复合材料耐热板及其制备方法。

技术介绍

[0002]耐热板通过与金属升降平台配合将发动机尾焰偏流走，现有耐热板与背部金属支撑结构的连接多采用耐热板设置通孔使用螺钉或螺栓与背部金属支撑结构连接的方法，虽然该连接方式连接强度较高，但是使用的高温合金螺钉或螺栓耐高温性能不能满足实际使用需求，导致耐热板与金属升降平台之间连接失效，增加维修次数，且发动机尾焰会沿着螺钉与耐热板的通孔之间的缝隙进入耐热板的背部，对金属支撑结构和冷却系统造成损害。
[0003]耐热板与金属支撑结构采用金属螺钉连接，高温热流会通过金属螺钉快速传热到耐热板背部，如果冷却不及时，金属支撑结构的温度会迅速提高，金属支撑结构的机械强度会降低，事故发生的风险增加。另外，高温合金材料比较昂贵，金属支架一般采用不耐高温的钢材料，通过螺钉传输的热量温度高达上千度，容易导致支撑结构材料的物相发生改变，造成金属材料性能下降，使用寿命降低，从而增加维修成本。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷基复合材料耐热板，其特征在于：所述耐热板设有通孔，所述通孔为倒置的凸字形，即通孔包括两部分，第一部分为靠近耐热板前部的直径大的部分、第二部分为靠近耐热板背部的直径小的部分；所述通孔内穿设有螺栓；所述螺栓的螺杆穿出通孔；所述螺栓的头部表面与耐热板前部表面平齐；所述螺栓的头部为与通孔形状、大小一致的倒置的凸字形或所述螺栓的头部与通孔第一部分的形状、大小一致、螺栓的螺杆直径与通孔第二部分一致；所述通孔与螺栓之间缝隙内填充有陶瓷基体。2.一种陶瓷基复合材料耐热板，其特征在于：所述耐热板设有通孔，所述通孔为倒置的凸字形，即通孔包括两部分，第一部分为靠近耐热板前部的直径大的部分、第二部分为靠近耐热板背部的直径小的部分；所述通孔内穿设有螺栓；所述螺栓的螺杆穿出通孔；所述螺栓的头部下沉即螺栓的头部表面距耐热板前部表面有2
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4mm距离；所述螺栓的头部与通孔形状一致、头部的直径与通孔的内径一致、头部的长度小于通孔的长度2
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4mm或螺栓的头部与通孔第一部分的形状一致、头部的直径与第一部分的内径一致、头部的长度小于第一部分的长度2
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4mm、螺栓的螺杆直径与第二部分内径一致或螺栓的头部与通孔第二部分的形状、大小一致，第一部分的长度为2
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4mm；所述通孔与螺栓之间缝隙内填充有陶瓷基体；通孔内螺栓头部表面至耐热板前部表面之间填充有陶瓷基体。3.一种制备权利要求1或2所述陶瓷基复合材料耐热板的方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）制备预制体：将纤维制备成与最终产品形状一致、尺寸富有余量的纤维预制体，所述纤维预制体包括耐热板纤维预制体和螺栓纤维预制体；（2）制备界面层：将步骤（1）所得的纤维预制体经CVI沉积热解炭界面层；（3）浸渍
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固化
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裂解：将步骤（2）所得预制体坯体重复浸渍
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固化
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裂解2
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6次；所述裂解包括低温裂解和/或高温裂解，所述低温裂解的温度为950
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1300℃，高温裂解的温度为1300
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1500℃；（4）机械加工：将步骤（3）所得制品按照设计尺寸将耐热板制品加工通孔，并按照设计尺寸加工螺栓的头部和螺杆的外螺纹；（5）安装螺栓：先在螺栓表面涂抹含纳米纤维的陶瓷先驱体浆料，在耐热板通孔内表面涂抹含纳米纤维的陶瓷先驱体浆料，然后将螺栓穿过耐热板的通孔将耐热板与螺栓连接；安装后的螺栓的头部下沉即螺栓的头部表面距耐热板前部表面有2
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4mm距离的时候，需在螺栓头部表面至耐热板前部表面之间涂抹含有纳米纤维的陶瓷先驱体浆料；（6）重复浸渍
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固化
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裂解：将步骤（5）所得制品进行重复浸渍
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固化
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低温裂解2
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4次，再重复浸渍
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固化
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高温裂解1
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2次，所述浸渍
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固化
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低温裂解为950
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1300℃的低温裂解；所述浸渍
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固化
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高温裂解为1300
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1500℃的高温裂解；（7）CVI制备增密SiC基体：为了提高螺栓和通孔配合强度，将步骤（6）所得制品采用CVI技术制备SiC基体，封填螺栓和通孔连接处微小孔隙；（8）CVD沉积SiC涂层：将伸出耐热板的螺栓的螺杆用碳纸包覆，然后放入化学气相沉积炉中，在步骤（7）所得制品表面化学气相沉积一层SiC涂层，然后拆除碳纸，即得到陶瓷基复合材料耐热板。4.根据权利要求3所述的制备陶瓷基复合材料耐热板的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述纤维为碳纤维或碳化硅纤维；所述纤维预制体为通过纤维以2.5D针刺、2.5D穿刺成型
方式制备而成，纤维预制体的密度为0.4
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0.6g/cm3。5.根据权利要求3所述的制备陶瓷基复合材料耐热板的方法，其特征在于：步骤（2）所述CVI沉积热解炭界面层具体为：将纤维预制体固定，以5
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1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东生，马美霞，吴恒，魏庆勃，刘毫豪，曹伟，李江涛，潘广镇，董会娜，
申请(专利权)人：巩义市泛锐熠辉复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：