【技术实现步骤摘要】
一种连续纤维增强陶瓷基复合材料螺钉的制备方法
[0001]本专利技术涉及飞行器制造
，特别是涉及一种连续纤维增强陶瓷基复合材料螺钉的制备方法。
技术介绍
[0002]高超声速飞行器再入大气层时头锥和襟翼表面温度经受严峻的气动加热，因此作为连接部件的螺钉需要具有优异的高温力学性能和化学稳定性，以C/SiC为代表的连续纤维增强陶瓷基复合材料具有低导热系数、低密度、高比强度、耐高温等优异性能，是高超声速飞行器热防护系统和先进推进器常用的耐温材料。连续纤维增强陶瓷基复合材料连接部件载荷转移能力强、可靠性高、成本收益高，在航空、航天领域具有广泛的应用前景。
[0003]对纤维增强陶瓷基复合材料螺钉的制备和性能研究已有广泛报道，然而现有复合材料螺钉的螺纹通常采用对毛坯件进行切削、套丝等机械加工的方式获得，由于纤维增强陶瓷基复合材料硬度高，加工过程中刀具磨损严重，加工成本高、难度大，且致使螺钉纤维发生结构损伤，螺纹处增强纤维不连续，螺纹表面易产生裂纹，甚至出现螺牙崩断的现象，导致加工合格率较低，并损害螺钉力学性能，在使用过程...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种连续纤维增强陶瓷基复合材料螺钉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、准备连续纤维增强陶瓷基复合材料螺钉石墨模具：石墨模具内型面参照所制备螺钉的标准尺寸设计，包括头部段、螺纹段和光杆段，石墨模具内型面头部和尾部两端预留螺钉加工余量；步骤二、制备连续纤维增强陶瓷基复合材料螺钉预制体：首先将数股纤维绳捻制成绳股，制备预制体轴向纤维，再用纤维连续、均匀地环向缠绕上述预制体轴向纤维，制备预制体周向纤维，形成表面光滑的圆柱形预制体长杆；预制体长杆一端在模具中成型得到螺钉预制体尾部，通过模具内型面对预制体长杆外层纤维挤压得到预制体螺纹；预制体长杆另一端继续用纤维连续、均匀地环向缠绕，得到螺钉预制体头部，最后用纤维螺旋缠绕螺钉预制体头部，固定螺钉预制体头部形状，其中，所述纤维为碳纤维或碳化硅纤维；步骤三、制备连续纤维增强陶瓷基复合材料螺钉的界面层：将步骤二得到的预制体放置于步骤一的石墨模具中定型，在真空环境下热处理进行除胶，然后将预制体置于化学气相沉积炉进行界面层的沉积；步骤四、制备连续纤维增强陶瓷基复合材料螺钉的基体：将固态聚碳硅烷溶解在二甲苯中作为浸渍剂，真空浸渍上述步骤三中装在石墨模具中沉积界面层的预制体，随后在真空环境下高温裂解，完成一次浸渍
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裂解循环；重复上述浸渍
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裂解循环数次，将预制体从石墨模具上脱模，之后继续重复浸渍
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裂解循环，直至实现致密化，完成连续纤维增强陶瓷基复合材料螺钉的基体制备；步骤五、加工连续纤维增强陶瓷基复合材料螺钉：将步骤四得到的螺钉基体的头部、尾部的多余部分去掉，得到连续纤维增强陶瓷基复合材料螺钉。2.根据权利要求1所述的连续纤维增强陶瓷基复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，石墨模具为分体式结构，模具各部分紧固连接配合后模具内型面的螺纹连续无错位。3.根据权利要求1所述的连续纤维增强陶瓷基复合材料螺钉的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，纤维绳股数根据所制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：关星宇，邱海鹏，谢巍杰，王晓猛，王岭，陈明伟，张冰玉，罗文东，赵禹良，刘时剑，
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：
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