一种大尺寸高强陶瓷基复合材料异形点阵结构及制备方法技术

本发明专利技术公开的一种大尺寸高强陶瓷基复合材料异形点阵结构及制备方法，以解决现有陶瓷基复合材料点阵结构制备工艺复杂，脱模困难，难以规模化生产大尺寸、异形点阵结构，面芯界面连接点强度不足、应力集中、芯子杆强度不足的技术问题。本发明专利技术通过制备预制体、化学气相渗透工艺致密化处理得到初级面板，通过加工半通孔获得初级上面板和初级下面板、切削打磨获得初级芯子杆，设计面板开孔位置、芯子杆倾斜角度及摆放位置，利用增材制造技术打印树脂模具固定芯子杆，与上面板和下面板进行顺序装配，通过氢氧化钠溶液融化去除树脂模具，采用化学气相渗透工艺对点阵结构整体致密化成型，表面进行沉积处理最终得到大尺寸高强陶瓷基复合材料异形点阵结构。复合材料异形点阵结构。复合材料异形点阵结构。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸高强陶瓷基复合材料异形点阵结构及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种大尺寸高强陶瓷基复合材料异形点阵结构及制备方法，属于陶瓷基复合材料点阵结构制备


技术介绍

[0002]站在21世纪的风口浪尖，高超声速飞行器作为空间技术的重要载体，可以显著提高人类进入、控制和利用空间的能力，在临近空间资源开发和博弈中发挥着近乎决定性的作用。作为高超声速飞行器的关键部件，鼻锥、前缘/翼前缘、超燃冲压发动机燃烧室及火箭发动机喷管/喉衬等用热防护材料与结构扮演着举足轻重的角色，已成为发展高超声速飞行器的安全基石。
[0003]随着飞行速度与飞行高度的改变，高超声速飞行器所受到的气动力/热载荷条件在不断变化，对承力、防热结构设计与制造的要求也在逐渐提高，在大气层中飞行速度越大，时间越长，要求往往越严苛,“高温、长时、有氧、复杂热/力载荷”等典型工作环境特征使得高超声速飞行器对热防护材料与结构提出了迫切需求和严峻挑战。
[0004]陶瓷基复合材料由于具有极高的熔点(>3000℃)和优异的抗氧化、抗烧蚀性能，能够在20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸高强陶瓷基复合材料异形点阵结构，其特征在于：包括：上面板、下面板和芯子杆(10)；其中，上面板和下面板为内表面相对的两面板，通过设计面板开孔位置、芯子杆倾斜角度、芯子杆摆放位置，在上面板和下面板的内表面的相对应位置加工固定倾斜角度的半通孔(5)，将芯子杆(10)插入树脂模具(6)中固定，然后将芯子杆(10)的两端分别插入上面板和下面板的相对应的半通孔(5)中，用来连接和支撑上面板和下面板，将装配完毕的初级陶瓷基复合材料异形点阵结构浸泡于氢氧化钠溶液中融化去除树脂模具(6)，通过化学气相渗透(CVI)工艺对陶瓷基复合材料异形点阵结构整体致密化成型。2.如权利要求1所述一种大尺寸高强陶瓷基复合材料异形点阵结构，其特征在于，所述上面板包括：平面上面板(7)和异形曲面上面板(8)；所述下面板为平面下面板(9)。3.如权利要求1所述的大尺寸高强陶瓷基复合材料异形点阵结构，其特征在于：所述上面板和下面板在未与芯子杆(10)装配前，初始面板致密化程度为80％
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90％；所述芯子杆(10)是通过制备预制体和CVI工艺制得致密化程度为80％
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90％的平板，再按照芯子杆(10)的尺寸将平板沿纤维方向进行切割加工获得；芯子杆(10)与上面板、下面板的材质相同。4.如权利要求1所述的大尺寸高强陶瓷基复合材料异形点阵结构，其特征在于：所述树脂模具是预先通过增材制造技术制备的塑型能力强、稳定性良好的树脂模具(6)，作为辅助装配工具，主要起到固定芯子杆(10)装配位置、提升陶瓷基复合材料异形点阵结构装配效率的作用。5.制备如权利要求1或2所述大尺寸高强陶瓷基复合材料异形点阵结构的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：S1、根据上面板和下面板的设计尺寸将碳纤维布裁剪成所需尺寸，制备上面板预制体和下面板预制体；根据芯子杆(10)的设计尺寸，将碳纤维布裁剪成所需尺寸，制备平板预制体；S2、将上面板预制体、下面板板预制体和平...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦飞，陈俊伟，吴静，王一光，方岱宁，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：