一种优异高温力学性能C/C-SiBCN喷管的制备方法技术

一种优异高温力学性能C/C‑SiBCN喷管的制备方法，它涉及C/C‑SiBCN喷管的制备方法。本发明专利技术要解决现有喷管无法实现轻质化及喉部区域结构强度的同时满足，而且解决现有PIP工艺制备C/SiBCN复合材料需要高温和压力导致碳纤维的损伤。方法：一、在碳纤维预制体内的纤维表面制备热解碳界面层；二、制备C/C‑SiBCN复合材料基体，实现较高程度致密化、轻质化和优异的高温力学性能；三、通过精密机械加工制备出喉部区域外表面具有环向交叉加强筋的C/C‑SiBCN喷管。本发明专利技术用于优异高温力学性能C/C‑SiBCN喷管的制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及c/c-sibcn喷管的制备方法。

技术介绍

1、喷管是一种在航空航天领域常见的喷气推进器设计，作为主要的推力部件，除了要承受极端服役环境下的高温高压、强热流等，还需要满足结构减重、结构的安全性和可靠性、飞行器结构空间约束等特殊要求。所以喷管设计要在各种性能相互制约的的矛盾关系中寻求最佳的合理化设计，需要解决严苛环境之下结构强度与可靠性、轻量化、高温稳定性、优异高温力学性能性等要求。

2、以喷管最脆弱的部位喉部区域为例，如图2。喷管中的喉部是指连接喷嘴和燃烧室之间的狭窄通道，用于引导燃烧产生的高温高压气流进入喷嘴，承受着来自燃烧室的高温、高压气流的冲击和腐蚀，因此，喉部通常是尾喷管中最脆弱的部位之一。

3、为满足高马赫数飞行器需求，一方面要求喉部区域结构强度必须足够高，耐腐蚀耐气流冲刷，另一方面飞行器处于重心配置要求和总质量控制要求，喷管又要保证轻质化材料制备。高温合金作为喉部材料也受总质量控制要求限制，狭小气流通道也限制了其结构强度。

4、c/sibcn陶瓷基复合材料被认为是最具有极端环境服役潜力的材料之本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种优异高温力学性能C/C-SiBCN喷管的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：

2.根据权利要求1所述的一种优异高温力学性能C/C-SiBCN喷管的制备方法，其特征在于步骤一中所述的碳纤维预制体为2.5D碳纤维预制体，密度为0.50g/cm3～0.65g/cm3。

3.根据权利要求2所述的一种优异高温力学性能C/C-SiBCN喷管的制备方法，其特征在于步骤一中所述的采用化学气相渗透工艺在碳纤维预制体内的纤维表面制备热解碳界面层，具体是按以下步骤进行：将碳纤维预制体置于流动的C3H6/N2气氛中，在C3H6流速为8mL/min～12mL/min、N2流速...

【技术特征摘要】

1.一种优异高温力学性能c/c-sibcn喷管的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：

2.根据权利要求1所述的一种优异高温力学性能c/c-sibcn喷管的制备方法，其特征在于步骤一中所述的碳纤维预制体为2.5d碳纤维预制体，密度为0.50g/cm3～0.65g/cm3。

3.根据权利要求2所述的一种优异高温力学性能c/c-sibcn喷管的制备方法，其特征在于步骤一中所述的采用化学气相渗透工艺在碳纤维预制体内的纤维表面制备热解碳界面层，具体是按以下步骤进行：将碳纤维预制体置于流动的c3h6/n2气氛中，在c3h6流速为8ml/min～12ml/min、n2流速为8ml/min～12ml/min及温度为900℃～1000℃的条件下，沉积50h～80h，得到pyc界面层改性的碳纤维预制体。

4.根据权利要求3所述的一种优异高温力学性能c/c-sibcn喷管的制备方法，其特征在于所述的pyc界面层厚度为0.8μm～1.2μm；所述的pyc界面层改性的碳纤维预制体的密度为0.70g/cm3～0.85g/cm3。

5.根据权利要求1所述的一种优异高温力学性能c/c-sibcn喷管...

【专利技术属性】
技术研发人员：李达鑫，王龑，蒋浩博，窦文皓，孙晓亮，蔡德龙，杨治华，段文九，贾德昌，周玉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：