本发明专利技术属于陶瓷基复合材料技术领域，具体涉及一种单晶高温合金‑碳纤维增强陶瓷基复合材料连接件及其制备方法，包括以下步骤：S1、碳纤维增强陶瓷基复合材料结构设计及制备；S2、对S1制备的碳纤维增强陶瓷基复合材料的表面进行金属化处理；S3、制备氧化物陶瓷模壳；利用所述陶瓷模壳将经过S2表面金属化处理后的碳纤维增强陶瓷基复合材料与单晶高温合金通过真空铸造的方式进行连接，浇筑结束后经保温、冷却、除真空处理，除去陶瓷模壳，得到所述单晶高温合金‑碳纤维增强陶瓷基复合材料连接件。本发明专利技术缓解了现有技术中陶瓷与高温合金进行连接时接头中因物化性质不同产生的巨大残余热应力的问题，提高了接头强度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于陶瓷基复合材料，具体涉及一种单晶高温合金-碳纤维增强陶瓷基复合材料连接件及其制备方法。
技术介绍
1、碳纤维增强陶瓷基复合材料(cfrc)具有低密度、高韧性、高强度、高比模量、耐烧蚀等特点，成为航空航天领域极具应用潜力的高温热结构材料。但碳纤维增强陶瓷基复合材料的制备工艺复杂，难以加工成型结构复杂的或尺寸较大的零件，此外，其较差的加工性能也在很大程度上限制了其应用范围。高温合金材料具有优异的机械强度和高塑性、高韧性以及高延展性等高温力学性能，与cfrc在性能上形成了一定的互补关系，将两者结合起来形成陶瓷/高温合金复合材料，则有望生产出兼具陶瓷和高温合金性能优势的高强度、高刚度又具有高韧性的高温承载零件。
2、但是，由于陶瓷材料与高温合金材料的热膨胀系数以及弹性模量的巨大差异，以及化学键型不匹配导致的润湿性差等问题，在连接及冷却过程中接头中存在较大的残余热应力，连接接头的强度低，当陶瓷/高温合金连接件在服役过程中承受交变载荷或冲击载荷时，结合界面处极易出现因冲击裂纹或交变应力产生的脆性断裂或疲劳失效。
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【技术保护点】
1.一种单晶高温合金-碳纤维增强陶瓷基复合材料连接件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中，碳纤维增强陶瓷基复合材料的连接表面结构为二维平截面结构、二维变截面结构、梯度结构、多孔结构或基于拓扑优化设计准测优化出的三维结构。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中，所述碳纤维增强陶瓷基复合材料的陶瓷基体为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、硼化物陶瓷、硅化物陶瓷、氟化物陶瓷、硫化物陶瓷中的一种或几种组成的复合化合物陶瓷。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中，金属化处理是...
【技术特征摘要】
1.一种单晶高温合金-碳纤维增强陶瓷基复合材料连接件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1中，碳纤维增强陶瓷基复合材料的连接表面结构为二维平截面结构、二维变截面结构、梯度结构、多孔结构或基于拓扑优化设计准测优化出的三维结构。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1中，所述碳纤维增强陶瓷基复合材料的陶瓷基体为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、硼化物陶瓷、硅化物陶瓷、氟化物陶瓷、硫化物陶瓷中的一种或几种组成的复合化合物陶瓷。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s2中，金属化处理是指在碳纤维增强陶瓷基复合材料的表面形成金属层，金属层为单层金属层、多层金属层或复合层；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s2中，表面金属化处理的方法为mo-mn法、气相沉积法、电镀法、离子镀法、化学镀法、喷涂法、离子注入法、粉末冶金或金属浆料浸渗法。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：王富，王迎鑫，杨强，汪靖，尚岩，李亚洲，李涤尘，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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