抗边缘裂纹的陶瓷基复合材料（CMC）部件制造技术

一种陶瓷基复合材料(CMC)部件包括堆叠在一起以形成层压结构的多个CMC层。层压结构的第一CMC层和第二CMC层由用纤维材料增强的CMC材料形成并且分别具有第一纤维取向和第二纤维取向。第一纤维取向和第二纤维取向在层压结构的平面中以交叉层图案布置。该层压结构包括至少一个边缘。CMC部件还包括覆盖层压结构的至少一个边缘的至少一部分的至少一个端盖层。端盖层由用具有第三纤维取向的纤维材料增强的CMC材料形成。此外，至少一个端盖层的平面的至少一部分垂直于层压结构的平面。

【技术实现步骤摘要】

本公开大体上涉及陶瓷基复合材料，并且更具体地涉及抗边缘裂纹的陶瓷基复合材料，其尤其可用作燃气涡轮发动机的部件。

技术介绍

1、现代燃气涡轮发动机的设计是由对更高涡轮效率的需求驱动的。因此，期望涡轮在尽可能高的温度下操作。对于任何发动机周期压缩比或旁通比，增加涡轮入口气体温度会产生更大的比推力(例如，每单位空气质量流量的发动机推力)。然而，随着涡轮入口温度的升高，有必要开发能够更好地承受升高的温度的部件和材料。因此，陶瓷基复合材料(“cmc”)对于涡轮应用来说是一种有吸引力的材料，因为cmc具有耐高温能力并且重量轻。

2、cmc可以使用多种技术制造。例如，cmc部件可以由单向预浸料带层压而成，该单向预浸料带具有至少一个垂直于该带的平面的边缘。然而，在此类配置中，边缘上的平面内拉伸应力可引发跨层基体裂纹和/或导致此类裂纹从预先存在的缺陷或划痕生长。因此，本领域需要一种抗边缘裂纹的cmc层压件的改进设计。

技术实现思路

【技术保护点】

1.一种陶瓷基复合材料(CMC)部件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的CMC部件，其特征在于，其中所述至少一个端盖层被铺设成使得所述至少一个端盖层完全覆盖所述至少一个边缘。

3.根据权利要求1所述的CMC部件，其特征在于，其中所述至少一个端盖层缠绕所述至少一个边缘和所述第一CMC层和所述第二CMC层中的每一个的至少一部分。

4.根据权利要求1所述的CMC部件，其特征在于，其中所述至少一个端盖层被定向成使得所述至少一个端盖层中具有所述第三纤维取向的所述纤维材料被配置为桥接所述层压结构上或所述层压结构中的跨层基体裂纹。>

5.根据权利...

【技术特征摘要】

1.一种陶瓷基复合材料(cmc)部件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的cmc部件，其特征在于，其中所述至少一个端盖层被铺设成使得所述至少一个端盖层完全覆盖所述至少一个边缘。

3.根据权利要求1所述的cmc部件，其特征在于，其中所述至少一个端盖层缠绕所述至少一个边缘和所述第一cmc层和所述第二cmc层中的每一个的至少一部分。

4.根据权利要求1所述的cmc部件，其特征在于，其中所述至少一个端盖层被定向成使得所述至少一个端盖层中具有所述第三纤维取向的所述纤维材料被配置为桥接所述层压结构上或所述层压结构中的跨层基体裂纹。

5.根据权利要求1所述的cmc部件，其特征在于，其中所述至少一个端盖层至少使所述至少一个边缘中对边缘裂纹的抵抗加倍。

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：格兰特·亨森，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：