一种晶须强化陶瓷基复合材料连接紧固件的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种晶须强化陶瓷基复合材料连接紧固件的制备方法，涉及连接紧固件制备技术领域，依次包括以下步骤：(1)清洗纤维预制体后除去纤维表面胶涂层，再制备均匀致密的BN界面；(2)采用CVD/CVI法制备致密的SiC基体和涂层；(3)按尺寸标准将预致密化后的纤维预制体切条和磨圆；(4)采用真空浸渍法使用SiC晶须浆料浸渍预加工试样，然后依次进行加热固化、加工螺纹和高温裂解；(5)最后采用CVI法在表面沉积SiC保护层。该制备方法采用Dip‑coating和CVI工艺在陶瓷螺栓表层制备SiC晶须增强层，优化了螺纹牙牙型，有效提升了螺纹牙致密性、抗挤压性能和啮合精度，螺纹牙得到显著强化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及连接紧固件制备，具体涉及一种晶须强化陶瓷基复合材料连接紧固件的制备方法。

技术介绍

1、陶瓷基复合材料是一种兼具金属材料、陶瓷材料和碳材料性能优点的热结构/功能一体化新型材料，被广泛应用于航空航天、尖端军用和新兴民用等多个领域。根据陶瓷基复合材料的制备工艺和应用需求，cmc-sic构件多为大型复杂薄壁构件，如高超音速飞行器中翼、舵和舱段等均采取薄壁管状、盒状或蒙皮类等构件连接。研究表明，连接部位的强度是集成组装构件中最为薄弱的环节。因此，这对陶瓷基复合材料构件的连接紧固件提出了更高的性能要求。

2、在构件研制过程中，现有板材切割二维叠层预制体或三维针刺预制体结构的紧固件已逐步显露疲态，其受基体断裂能、纤维桥联应力和孔隙率影响，易于挤压损伤，抗剪切刚度和强度较低。因此，为提高陶瓷基复合材料紧固件的剪切或拉伸的承载力，一方面需降低其孔隙率，提高基体剪切模量和开裂应力，另一方面通过微纳强韧化工艺优化预制体表层，制备高性能紧固件。优化纤维与基体微裂纹的相互作用机制，提高纤维桥联应力和复合材料韧性。

3、因此，为了确保陶瓷基复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种晶须强化陶瓷基复合材料连接紧固件的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的晶须强化陶瓷基复合材料连接紧固件的制备方法，其特征在于，所述连接紧固件为销钉、螺钉、螺杆、螺柱或螺母。

3.如权利要求1所述的晶须强化陶瓷基复合材料连接紧固件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述纤维预制体的纤维为C纤维、SiC纤维或Si3N4纤维；所述纤维预制体为二维纤维布叠层、三维编织预制体或三维针刺编织预制体。

4.如权利要求1所述的晶须强化陶瓷基复合材料连接紧固件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述BN界面的制备方法为CVD/CV...

【技术特征摘要】

1.一种晶须强化陶瓷基复合材料连接紧固件的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的晶须强化陶瓷基复合材料连接紧固件的制备方法，其特征在于，所述连接紧固件为销钉、螺钉、螺杆、螺柱或螺母。

3.如权利要求1所述的晶须强化陶瓷基复合材料连接紧固件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述纤维预制体的纤维为c纤维、sic纤维或si3n4纤维；所述纤维预制体为二维纤维布叠层、三维编织预制体或三维针刺编织预制体。

4.如权利要求1所述的晶须强化陶瓷基复合材料连接紧固件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述bn界面的制备方法为cvd/cvi法，制备所述bn界面时：同时通入三氯化硼和氨气，稀释气体为氩气，催化气体为氢气，三氯化硼流量为0.15-0.3l/min，氨气流量为0.25-0.5l/min，氩气流量为0.6-2l/min，氢气流量为0.5-1l/min，炉内压力为2-5kpa，在650-900℃沉积10-50h。

5.如权利要求1所述的晶须强化陶瓷基复合材料连接紧固件的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，预致密化时：先驱体为四氯化硅，稀释气体为氩气，催化气体为氢气，氩气流量为2.5-10l/min，氢气载气流量为1.5-5l/min，氢气稀释气流量为2.5-5l/min，反应温度为700-1100℃，保温时间为...

【专利技术属性】
技术研发人员：成来飞，郭楚楚，冯丹妮，叶昉，张毅，王卿，刘光海，
申请(专利权)人：西安鑫垚陶瓷复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：