CN107683201A - 用于浸渍空心纤维织构的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明具体提供一种用于浸渍空心纤维织构的方法，所述方法包括至少以下步骤：将包含由陶瓷或碳材料固体颗粒制成的第一粉末的第一悬浮液(10)注入由放置在模具中的中空纤维织构(1)内表面(1a)所限定的内部空间(2)中，纤维织构(1)的外表面(1b)呈现为面向模具的壁(3)；和通过使得模具旋转、在用第一悬浮液(10)浸渍织物(1)期间改变模具的旋转速度，通过离心力的作用由第一悬浮液(10)对纤维织构(1)进行浸渍。

Description

用于浸渍空心纤维织构的方法
背景技术
本申请涉及对空心形状的纤维织构进行浸渍的方法。
复合材料(特别是氧化物/氧化物复合物)可以通过对由二维编织的预浸渍层进行堆叠以常规方法进行制备。不过，该类型的方法可能导致当经受机械应力时会获得分层且对分层现象敏感的复合材料。
为了改进复合材料抵抗分层的能力，已经尝试避免在二维的层之间获得界面并且可使用一种或多种三维编织织物替代二维编织织物。假设可以通过将固体耐火颗粒引入纤维增强物、随后通过对这些颗粒进行烧结来形成基质。为了将耐火颗粒引入纤维增强物，已经实施了各种已知方法，例如，亚微米粉末吸入(SPS)。在该方法中，由浆料将耐火颗粒引入纤维增强物，所述浆料具体包含悬浮在液体介质中的耐火颗粒，所述浆料还可以包含有机粘合剂和分散剂。
不过，已经发现在纤维增强物形状复杂时、特别是其存在空心形状或较大厚度时，这些方法不能提供完全满意的结果。具体地说，为了在纤维增强物内获得耐火颗粒的所需分布，这些方法可能相对冗长且难以实施。特别是，对于空心圆锥形形状的部件来说，为了避免使得所用编织织物褶皱，可能需要求助于相对复杂且由多个部分组成的工具以及制备模制和脱模的复杂顺序。
还已知文件EP 0 240 177描述了由复合材料制造部件的方法。
因此，需要一种处理中空形状纤维织构(fiber texture)的方法，其能够以简单的方式在所述组织材料内实现受控的固体耐火颗粒分布，因此获得呈现所需的性质的复合材料部件。
因此，需要一种处理中空形状纤维织构的方法，其能够以简单的方式在所述组织材料内实现受控的固体耐火颗粒分布，因此获得呈现所需性质的复合材料部件。
本发明的目的和内容
为此，在第一实施方式中，本发明提供一种浸渍空心形状纤维织构的方法，所述方法包括至少以下步骤：
-将包含陶瓷或碳材料固体颗粒的第一粉末的第一悬浮液引入由放置在模具中的中空形状纤维织构内表面所限定的内部容积中，纤维织构的外表面呈现为面向模具的壁；和
-通过使得模具旋转并在用第一悬浮液浸渍所述织构期间改变模具的旋转速度，使用离心力作用以由第一悬浮液对纤维织构进行浸渍。
此外，在第二实施方式中，本发明提供一种浸渍空心形状纤维织构的方法，所述方法包括至少以下步骤：
-将包含陶瓷或碳材料固体颗粒的第一粉末的第一悬浮液引入由放置在模具中的中空形状纤维织构内表面所限定的内部容积中，纤维织构的外表面呈现为面向模具的壁；
-通过使得模具旋转，使用离心力作用以用第一悬浮液对纤维织构进行浸渍；
-在纤维织构用第一悬浮液浸渍之后，将第二悬浮液引入内部容积，所述第二悬浮液包含陶瓷或碳材料的固体颗粒，并且与所述第一悬浮液不同；以及
-通过使得模具旋转，使用离心力作用以由第二悬浮液对纤维织构进行浸渍，以不同的模具旋转速度实施由第一悬浮液对所述织构进行浸渍以及由第二悬浮液对所述织构进行浸渍。
第二粉末可以与第一粉末不同。因此，在具体实施方式中构成第二粉末颗粒的材料可以与构成第一粉末颗粒的材料不同。在一个变体中，第一粉末颗粒的平均粒度可以与第二粉末颗粒的平均粒度不同。除非明确相反指出，术语“平均粒度”用于表示半数统计学粒度分布所给出的粒度，写为D50。第一粉末和第二粉末在颗粒的粒度分布方面也可以不同。在另一变体中，第一粉末颗粒的形状可以与第二粉末颗粒不同。在一个变体或组合中，第一悬浮液中的第一粉末固体颗粒的浓度可以与第二悬浮液中的第二粉末固体颗粒的浓度不同。
在上述第一和第二实施方式中，使模具旋转导致离心力施加至第一悬浮液，能够实现用第一悬浮液浸渍纤维织构。此外，在上述第二实施方式中，模具的旋转导致离心力施加至第二悬浮液，能够实现用第二悬浮液浸渍已经含有第一粉末颗粒的纤维织构。
本发明的两个实施方式能够实现在模具旋转所产生离心力的作用下用陶瓷或碳材料固体颗粒的至少一种悬浮液浸渍纤维织构，同时在浸渍期间改变模具的旋转速度。
在上述两个实施方式中，浸渍期间改变模具旋转速度的事实使得能够以令人满意的方式控制中空纤维织构中的颗粒分布，特别是在需要时实现颗粒的均匀分布，即使将此施加于具有相当厚度的织构或呈现出渗透性在整个厚度上发生变化的织构亦是如此。与纤维织构由对连续相(例如树脂)进行离心的情况不同，用固体颗粒悬浮液浸渍纤维织构具有与输送悬浮液颗粒通过纤维织构中孔阵列的能力相关的额外难度。虽然当使用离心力以用树脂浸渍纤维织构时同时在浸渍期间施加恒定的旋转速度能够获得满意的结果，但是当树脂被颗粒悬浮液取代时、特别是当织构具有相对较大厚度时，并不总是获得这种质量的结果。因此本发明提出了用于解决由一种或多种固体颗粒悬浮液浸渍纤维织构的具体问题的方案，所述方案是在用悬浮液浸渍纤维织构期间改变模具的旋转速度。
在第一实施方式的示例中，可以通过初始赋予模具恒定的第一旋转速度、且随后赋予模具恒定的第二旋转速度，由第一悬浮液(10)对所述织构进行浸渍，第二旋转速度与第一旋转速度不同。
在该情况下，通过以第一非零值初始设定模具的旋转速度、且随后赋予模具恒定的第二旋转速度，然后通过引起模具旋转速度改变从而随后以与第一值不同的第二非零值进行设定，用第一悬浮液对纤维织构进行浸渍。
该示例使得能够在模具以第一旋转速度旋转的第一浸渍阶段期间用第一悬浮液主要浸渍纤维织构厚度的第一区，并且能够在模具以第二旋转速度旋转的第二浸渍阶段期间用第一悬浮液主要浸渍纤维织构厚度的第二区。第一和第二区可以是不相交的，或者它们可以部分重叠。
术语“在浸渍期间用悬浮液主要浸渍纤维织构的厚度区”应当理解为在所述浸渍阶段渗透到纤维织构中的所述悬浮液颗粒超过50％(例如至少70％)在浸渍结束时最终存在于所述区中的意思。
在示例中，在第一实施方式中，第一旋转速度可以高于第二旋转速度。
特别是当需要以均匀的方式浸渍相对厚的织构时，该示例是有利的。具体而言，施加“高”第一旋转速度的事实能够赋予颗粒足够的离心力以确保它们移动通过孔阵列进入织构厚度的外部区，通过减小施加到颗粒上的离心力来施加“低”第二旋转速度使得能够主要浸渍织构厚度的内部区。该示例对于纤维织构渗透性也可能是有利的，在纤维织构厚度的内部区中呈现出低渗透性。然后，有利的是通过施加“高”第一旋转速度能够赋予颗粒足够的离心力以使得它们通过低渗透的内部区，并移动到所述织构厚度的外部区中，随后旋转速度降低以用颗粒填充所述织构厚度的内部区。
在变体中，在第一实施方式中，第二旋转速度可以高于第一旋转速度。
在另一示例中，在第一实施方式中，在用第一悬浮液浸渍纤维织构的整个过程中，模具的旋转速度不会存在恒定值下的任何停延时间(dwell period)。在这种情况下，例如，旋转速度可以在用第一悬浮液浸渍纤维织构的整个过程中严格地递增或严格地递减。
在第二实施方式的示例中，可以通过赋予模具恒定的第一旋转速度对所述织构进行浸渍，并且随后可以通过赋予模具恒定的第二旋转速度对所述织构进行浸渍，第二旋转速度与第一旋转速度不同。
在该情况下，通过以第一非零值设定模具的旋转速度用第一悬浮液对纤维织构进行浸渍，并且随后以不同于第一非零值的第二非零值设定模具的旋转速度用第二悬浮液对纤维织构进行浸渍。
该示例使得能够在模具以第一旋转速度旋转的第一浸渍阶段期间用第一悬浮液主要浸渍纤维织构厚度的第一区，并且能够在模具以第二旋转速度旋转的第二浸渍阶段期间用第二悬浮液主要浸渍纤维织构厚度的第二区，所述第二区不同于第一区。第一和第二区可以是不相交的，或者它们可以部分重叠。
在示例中，在第二实施方式中，第一旋转速度可以高于第二旋转速度。
如上述第一实施方式中所解释的，特别是当需要对在织构厚度的内部区中呈现低渗透性的相对厚的织构或渗透性变化的织构用颗粒进行均匀地浸渍时，该示例是有利的，所述颗粒具体是在构成固体颗粒的材料或固体颗粒的平均粒度上不同。
在变体中，在第二实施方式中，第二旋转速度可以高于第一旋转速度。
在另一示例中，在第二实施方式中，在用第一和第二悬浮液浸渍纤维织构的整个过程中，模具的旋转速度不会存在恒定值下的任何停延时间。在这种情况下，例如，模具的旋转速度可以在用第一和第二悬浮液浸渍纤维织构的整个过程中严格地递增或严格地递减。
在示例中，在由第一悬浮液对所述织构进行浸渍期间和/或在由第二悬浮液对所述织构进行浸渍期间，模具旋转的方向逆转一次或多次。
在需要时，该示例对于确保纤维织构内颗粒分布的均匀是有利的。
在一个变体中，在由第一悬浮液对所述织构进行浸渍的整个过程中和/或在由第二悬浮液对所述织构进行浸渍整个过程中，模具旋转速度不需要调整。
在一个示例中，通过喷雾，例如，通过使用一个或多个喷雾装置将将第一和/或第二悬浮液引入内部容积中，在喷雾期间，驱动所述喷雾装置(7；7a；7b)从而以平动和/旋转进行移动。
在一个示例中，纤维织构可以是轴对称的。
例如，纤维织构在形状上可以是截头圆锥形的。在示例中，纤维织构在形状上可以是圆柱形的。
在一个示例中，纤维织构可通过二维编织或三维编织获得。
纤维织构可以包括由陶瓷或碳材料制成的纱线。特别是，纤维织构可以包括：耐火氧化物的陶瓷纱线，并且第一粉末的颗粒和/或第二粉末的颗粒可以是耐火氧化物的陶瓷颗粒。
本发明还提供了一种制造复合材料部件的方法，所述方法包括以下步骤：
-通过实施如上所述的方法由至少第一悬浮液对纤维织构进行浸渍；
-至少去除浸渍纤维织构的第一悬浮液的液体介质；以及
-形成至少由第一粉末的颗粒使纤维织构致密化的基质相，以获得复合材料部件。
以该方式获得的复合材料部件可以是管、外壳(casing)或涡轮环。
在示例中，基质相可以全部或部分通过对第一粉末的颗粒进行烧结而形成。一旦获得部件，例如，则可以传统方式进行机械加工步骤以使提供所需粒度，并且/或者可以传统方式通过至少一个涂层进行涂覆步骤以提供热屏障或环境屏障。
附图的简要说明
本发明的其它特点和优势通过下文关于本发明具体实施方式的描述并参照附图而显而易见，所述具体实施方式以非限制示例的形式给出，附图中：
-图1显示出放置在模具中的中空纤维织构，以通过本发明的方法进行处理；
-图2是图1的II-II上的一部分；
-图3显示出装有喷雾装置的图1和图2的模具，用于使得固体颗粒的悬浮液能够引入到内部容积中；
-图4显示出按本申请方法上下文中实施的对纤维织构进行浸渍的步骤的实施例；
-图5是显示在图4中所示的浸渍步骤期间模具的旋转速度如何变化的曲线图；
-图6是在本发明的第二实施方案上下文中的浸渍之后可获得的结果的高度示意图；和
-图7和图8显示了对纤维织构进行浸渍的不同变体步骤如何在本发明中实施。
在附图中，为了可读性的原因，各种元件的相对尺寸不一定符合。
具体实施方式
适用于形成在本发明方法中所用纤维织构的方法的示例在下文进行说明。
通过在多层经纱和多层纬纱之间的多层编织可以获得纤维织构。多层编织可具体通过使用“互锁”编织进行，即每层纬纱与多层经纱互连的编织，其中给定纬列中的所有纱线在编织平面中具有相同移动。当然可使用其它类型的多层编织。
当通过编织制造纤维织构时，可以用在纤维织构的纵向方向上延伸的经纱进行编织，应当理解，也可以用在纵向方向上延伸的纬纱进行编织。
在实施方式中，所用纱线可以是由耐火氧化物制成的陶瓷纱线、由碳化硅制成的纱线、或者由碳制成的纱线。多层编织的各种合适方法在文件WO 2006/136755中说明。
纤维纱线也可以通过组装至少两种纤维结构(fiber structure)而获得。在这种情况下，可以将两种纤维结构结合在一起，例如，通过缝合或针刺。具体来说，纤维结构可以各自从以下一层或多层的堆叠获得：
-一维织物(UD)；
-二维织物(2D)；
-编结；
-针织；
-·粘结(felt)；
-·纱或丝束的单向(UD)片层、或通过以不同方向重叠多个单向(UD)片层并将UD片层连接在一起(例如，通过缝合、通过化学粘合剂、或通过针刺)所获得的多向(nD)片层。
对于多个片层的堆叠，例如，它们可以通过缝合、通过植入纱线或刚性元件、或者通过针刺连接在一起。
一旦已制造中空织构1，则将其置于模具中，如图1和2所示，将织构1的外表面1b定位成面向模具的侧壁3。如图所示，纤维织构1是中空的并限定了内部容积2。在所示示例中，具有织构1的模具是轴对称形状，特别是截头圆锥形形状的。模具和织构不会超出本发明的范围而具有其它形状，例如，如圆柱形。存在于模具中的织构1的内表面1a限定了内部容积2，一个或多个悬浮液将被引入到内部容积2中。在进行浸渍步骤之前，存在于模具中的织构1可以是干燥的，并且其内部孔中可能不含有任何固体颗粒。在一个变体中，在置于模具中之前，织构1可以进行预先浸渍步骤，导致将固体颗粒引入到其内部孔中。一旦已将织构1引入模具中，则通过端壁4在模具一端对模具进行封闭。可以将织构1手动引入模具中。一旦将织构1引入模具中，则将织构保持在模具中的适当位置，例如，通过将织构边缘固定到模具上，其中该固定可以通过单独配件(例如，螺丝)或通过粘合剂进行。也可以通过面向织构1内表面1a定位的穿孔(perforated)中空中心芯体将织构1保持在模具中。中心芯体具有多个允许液体介质穿过以对织构进行浸渍的穿孔。
织构1的厚度e1可以大于或等于0.5毫米(mm)，例如，在0.5mm至10mm的范围内。纤维织构的厚度等于其最小的横向尺寸。
模具连接到用于使模具旋转的系统(未显示)，使得模具能够围绕旋转轴X旋转，在所示示例中，所述旋转轴X还对应于织构1的纵轴。
一旦将织构1置于模具中，则随后将用于固体颗粒悬浮液喷雾的喷雾装置7通过位于远离端壁4的模具端部5引入模具中，如图3中所示。在其表面上，喷雾装置7具有多个洞8，固体颗粒悬浮液通过洞8引入内部容积2中。
为了对织构1进行浸渍，模具通过盖子9在其端部5进行封闭。此后，将包含由悬浮在液体介质中的陶瓷或碳材料制成的第一粉末固体颗粒的第一悬浮液10引入内部容积2中，如图4所示。在所示示例中，通过使用喷雾装置7进行喷雾，将第一悬浮液10引入内部容积2中。在本发明的第二实施方式中，喷雾装置7开始通过将第一悬浮液喷入内部容积2中，接着将第二悬浮液喷入。第二悬浮液包含由悬浮于液体介质中的陶瓷或碳材料制成的第二粉末固体颗粒，第二悬浮液不同于第一悬浮液。因此，如上所述，构成第二粉末颗粒的材料可以不同于构成第一粉末颗粒的材料，并且/或者第一和第二悬浮液可以具有不同的固体颗粒浓度。为了将至少一种固体颗粒的悬浮液引入内部容积2中，可以使用不同于图4所示的变体，如下文中更详细地描述。模具设定为围绕旋转轴X以非零旋转速度旋转，从而通过离心力的作用，至少用第一悬浮液10浸渍织构1。模具的旋转可以在将第一悬浮液10引入内部容积2之前开始。
在本发明的第一和第二实施方式中，模具的旋转速度在浸渍发生的同时进行改变。图5的曲线图显示了施加到模具的旋转速度可以变化的一种可能方式。因此，在浸渍的第一阶段期间，可使模具以恒定的第一旋转速度v1旋转，然后模具的旋转速度随后连续减小至第二旋转速度v2，并且浸渍的第二阶段在模具旋转速度保持值v2的期间进行。浸渍的第一阶段的持续时间可以大于、等于或小于浸渍的第二阶段的持续时间。如上所述，在第一实施方式中，以该方式改变模具的旋转速度能够以均匀的方式使用第一粉末的颗粒浸渍织构1。在本发明的第二实施方式中，也可以使用该轮廓用于改变如图5所示的模具旋转速度。在这种情况下，在浸渍的第一阶段期间，可以用第一悬浮液主要浸渍织构1厚度的外部区Ze，而在浸渍的第二阶段期间，可以用第二悬浮液主要浸渍织构1厚度的内部区Zi。图6显示了在该情况下可得到的结果。图6显示出用第一粉末的颗粒11主要浸渍织构1的外部区Ze，并且用第二粉末的颗粒13主要浸渍织构1的内部区Zi。
自然，在本发明的第一和第二实施方式中，模具的旋转速度可以与图5所示不同的方式进行变化。特别是，可以具有超过两次的恒定速度下的停延时间，在浸渍的第二阶段之后，可以将模具的旋转速度提高到大于v2的第三值。在变体中，浸渍的第一阶段期间施加的第一速度可以小于浸渍的第二阶段期间施加的第二速度。。改变赋予模具的旋转速度的轮廓用于控制如何进行浸渍并因此实现纤维织构中预定的颗粒分布。特别是，因此可以获得均匀的浸渍/分布、或整个织构厚度上固体颗粒分布受控变化的不均匀浸渍/分布。
与用于改变模具旋转速度的轮廓无关，在本发明的第一实施方式中，可以用第一悬浮液浸渍织构1直到其饱和(即，完全填满)。在该情况下，在织构被完全填满之后，停止模具的旋转。
与用于改变模具旋转速度的轮廓无关，在本发明的第二实施方式中，可以对织构1进行浸渍直到其用第一悬浮液达到饱和以及由第二悬浮液达到饱和。在该情况下，在织构被完全填满之后，停止模具的旋转。
与用于改变模具旋转速度的轮廓无关、并且与本发明所考虑实施方式无关，可驱动喷雾装置7以在浸渍织构1的同时沿着旋转轴X平动移动。喷雾装置7的末端5因此可以在沿着旋转轴X间隔的两个不同位置之间进行多个往返行程。与上述该平动移动无关或与上述该平动移动结合，还可以驱动喷雾装置7以在织构1的浸渍期间旋转移动。在该情况下，喷雾装置7可以与模具相同的旋转方向或相反的方向、以与模具相同的旋转速度或不同的旋转速度进行选择。赋予喷雾装置7平移和/或旋转移动可以有利地进一步改进所进行的浸渍的均匀性。在一个变体中，喷雾装置7在整个浸渍织构的过程中保持固定(stationary)。
在一实施方式中，模具和/或喷雾装置7的旋转方向可以在浸渍期间逆转一次或多次。
举例来说，在用第一悬浮液和/或用第二悬浮液浸渍织构的整个或部分期间所赋予模具的旋转速度可以大于或等于每分钟一转(rpm)，例如，在1rpm至5000rpm的范围内。
当使用布鲁克菲尔德型粘度计在20℃的温度下进行测定时，第一悬浮液和/或第二悬浮液的粘度可以为约30毫帕秒(mPa.s)。
第一悬浮液和/或第二悬浮液中固体颗粒的体积含量可以小于或等于40％。第一悬浮液和/或第二悬浮液中的固体颗粒的体积含量可以大于或等于20％，例如，在20％至40％的范围内。。本发明可以有利地使得所用悬浮液相对高度地填充有固体颗粒，因为即使该悬浮液具有相对较高的粘度，仍然可以通过提高模具的旋转速度用该类型悬浮液进行浸渍。
以已知的方式，第一悬浮液和/或第二悬浮液可以包括有机粘合剂。
在未显示的变体中，可以使用单个模具同时用相同的固体颗粒悬浮液或不同的悬浮液浸渍多个中空纤维织构。在该情况下，在模具的内部容积中存在至少一个分隔壁，所述分隔壁限定了两个不同的处理室，纤维织构存在于各处理室中。
图3显示了具有均匀分布的洞8的喷雾装置7，这些洞8全部具有相同的尺寸。当然，如果其不是该情况，也不会超出本发明的范围。具体地，在一个变体中，喷雾装置可以存在具有第一尺寸的第一组洞和具有不同于第一尺寸的第二尺寸的第二组洞。第一组洞可以位于喷雾装置的第一区域中，所述喷雾装置的第一区域与第二组洞所位于的喷雾装置的第二区域不同或不相交。第一区域和第二区域可以沿着旋转轴X偏移。例如，第一尺寸可以大于第二尺寸，并且第一组洞可以位于纤维织构的区对面，所述纤维织构的区的直径大于位于第二组洞对面的纤维织构的区的直径。在一变体中，第一组洞和第二组洞可以在喷雾装置表面中进行掺杂。
在一变体中、或者与上述关于洞尺寸的特征结合，洞的密度可沿着喷雾装置的表面进行变化。因此，在第一区域中，喷雾装置可以第一密度存在洞，而在不同于第一区域的第二区域中，可以不同于第一密度的第二密度存在洞。第一区域和第二区域可以沿着旋转轴X偏移。例如，第一密度可以大于第二密度，并且第一区域可以位于纤维织构的区对面，所述纤维织构的区的直径大于位于第二组洞对面的纤维织构的区的直径。
在变体中或与上述特征结合，喷雾装置的洞的几何分布可沿着旋转轴线X变化，例如，可以交错构型布置洞。
在一实施方式中，纤维织构1的外表面1b和模具的侧壁3之间可以存在一层多孔材料(未显示)。该多孔材料层可以用于将引入纤维之后的悬浮液的液体介质排出，而保持已被引入纤维织构中的固体颗粒。通过使用能够选择性排出液体介质的多孔材料层，可以在纤维织构中实现固体颗粒的累积，并由此一旦实施该方法就能增加所获得基质的体积百分比。
一旦完成对纤维织构的浸渍，则去除第一悬浮液和可能的第二悬浮液的液体介质。这可以通过加热或抽吸(施加真空)来完成。因此，模具可以设置有加热器部件，或者可以将其放置在经加热的壳(enclosure)中，或者实际上可以将其连接到用于抽吸液体介质的泵装置。
然后，可以获得由复合材料制成的部件，其中纤维织构通过形成致密化基质相(例如，通过对存在于纤维织构中的固体颗粒进行烧结)构成纤维增强体。在一个变体中，例如，如果已被引入的固体颗粒是碳颗粒，则可以通过用基于硅的熔融组合物渗透纤维组织来形成基质相，从而通过被引入纤维织构中的碳和熔融硅之间的反应形成碳化硅基质相。当通过离心引入织构中的固体颗粒是陶瓷颗粒(例如，碳化物和/或氮化物颗粒)时，还可以使用通过将熔融状态的组合物渗入来制造基质相的这种实施方式。
图7显示了本发明的浸渍步骤的变体，其中，使用了两个喷雾装置7a和7b。各装置7a和7b位于模具的各自的相对端。该构造可以在本发明的第一实施方式或本发明的第二实施方式中使用。
以与如上所述相同的方式，可以使得装置7a和/或装置7b在浸渍期间的以旋转和/或平动进行移动。
图8显示了本发明的浸渍方法的一个变体。在图8所示的示例中，通过将第一悬浮液10倒入内部容积来引入第一悬浮液10。通过位于远离模具端壁4的端部5引入悬浮液。然后使模具如上面详细描述的那样旋转，以至少用第一悬浮液10浸渍织构1。在图8所示的示例中，可以将第一悬浮液的第一部分倒入内部容积，然后使得模具旋转从而用所述第一部分浸渍织构1，然后将第一悬浮液的第二部分倒入内部容积中从而在模具旋转期间用所述第二部分浸渍织构1。在变体中或组合中，在用第一悬浮液10浸渍织构1之后，可以将第二悬浮液倒入内部容积中，并且由于模具旋转而用第二悬浮液浸渍织构1。如图8所示，引入模具的第一悬浮液以及可选地第二悬浮液可以基本填充满内部容积。
实施例
将具有20厘米(cm)小直径和40cm大直径并由来自供应商3M的“Nextel610”氧化铝纤维制成的截头圆锥体形状的纤维织构置于模具中。如图1所示，织构的外表面放置为面向模具的侧壁，织构的内表面限定内部容积。将占20体积％的SM8型铝粉悬浮液引入内部容积。为了进行浸渍，将模具的旋转速度初始设定为1500rpm，30分钟(min)，然后将旋转速度降低至750rpm，并保持该新的旋转速度30分钟。
一旦对纤维织构进行浸渍，通过在低于或等于20毫巴(mbar)的压力下真空蒸发去除悬浮液的液体介质。然后，对氧化铝颗粒进行烧结。选择所引入悬浮液的体积，以使得在烧结之后，所获得的部件具有约50％的纤维体积分数和约32％的基质体积分数。
术语“在……范围内”应理解为包括端值。

Claims (13)

1.一种浸渍空心形状纤维织构的方法，所述方法包括至少以下步骤：
-将包含陶瓷或碳材料固体颗粒的第一粉末的第一悬浮液(10)引入由放置在模具中的中空形状纤维织构(1)内表面(1a)所限定的内部容积(2)中，纤维织构(1)的外表面(1b)面向模具的壁(3)；和
-通过使得模具旋转并在用第一悬浮液(10)浸渍织构(1)期间改变模具的旋转速度，使用离心力作用以由第一悬浮液(10)对纤维织构(1)进行浸渍。
2.一种浸渍空心形状纤维织构的方法，所述方法包括至少以下步骤：
-将包含陶瓷或碳材料固体颗粒的第一粉末的第一悬浮液(10)引入由放置在模具中的中空形状纤维织构(1)内表面(1a)所限定的内部容积(2)中，纤维织构(1)的外表面(1b)面向模具的壁(3)；
-通过使得模具旋转，使用离心力作用以用第一悬浮液(10)对纤维织构(1)进行浸渍；
-在纤维织构(1)用第一悬浮液(10)浸渍之后，将第二悬浮液引入内部容积(2)，第二悬浮液包含陶瓷或碳材料的固体颗粒，并且与第一悬浮液不同；以及
-通过使得模具旋转，使用离心力作用以由第二悬浮液对纤维织构(1)进行浸渍，以不同的模具旋转速度实施由第一悬浮液(10)对织构(1)进行浸渍以及由第二悬浮液对织构进行浸渍。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过初始赋予模具恒定的第一旋转速度、且随后赋予模具恒定的第二旋转速度，由第一悬浮液(10)对织构(1)进行浸渍，第二旋转速度与第一旋转速度不同。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，第一旋转速度高于第二旋转速度。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过赋予模具恒定的第一旋转速度由第一悬浮液(10)对织构(1)进行浸渍，并且其中，随后通过赋予模具恒定的第二旋转速度由第二悬浮液对织构(1)进行浸渍，第二旋转速度与第一旋转速度不同。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，第一旋转速度高于第二旋转速度。
7.如权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于，在由第一悬浮液(10)对织构(1)进行浸渍期间和/或在由第二悬浮液对织构(1)进行浸渍期间，模具旋转的方向逆转一次或多次。
8.如权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于，通过一个或多个喷雾装置(7；7a；7b)的喷洒将将第一和/或第二悬浮液引入内部容积中，在喷雾期间，驱动所述喷雾装置(7；7a；7b)以平动和/旋转进行移动。
9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述纤维织构(1)是轴对称的。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述纤维织构(1)通过二维编织或通过三维编织获得。
11.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述纤维织构(1)包括：耐火氧化物的陶瓷纱线，并且其中第一粉末的颗粒和/或第二粉末的颗粒是耐火氧化物的陶瓷颗粒。
12.一种制造复合材料部件的方法，所述方法包括以下步骤：
-通过实施如权利要求1-11中任一项所述的方法由至少第一悬浮液(10)对纤维织构(1)进行浸渍；
-至少去除浸渍纤维织构(1)的第一悬浮液(10)的液体介质；以及
-形成至少由第一粉末的颗粒使纤维织构(1)致密化的基质相，以获得复合材料部件。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，基质相的全部或部分通过对第一粉末的颗粒进行烧结而形成。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109203508A (zh) * 2018-08-29 2019-01-15 江苏赛图新材料科技有限公司 一种纤维管卧式离心成型装置及其成型工艺
CN111971263A (zh) * 2018-04-13 2020-11-20 赛峰航空陶瓷技术公司 通过向纤维结构注入负载的陶瓷浆料来制造由复合材料制成的部件的方法
CN114286723A (zh) * 2018-12-07 2022-04-05 尼洛全球有限公司 塑料加工设备及相关方法
CN114683376A (zh) * 2022-03-29 2022-07-01 安徽紫朔环境工程技术有限公司 一种用于净化工业烟气有害物质的陶瓷微孔滤体制备装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3042188B1 (fr) * 2015-10-08 2017-11-24 Snecma Procede de fabrication d'un assemblage fibreux impregne
FR3071257B1 (fr) * 2017-09-19 2021-08-20 Safran Ceram Procede d'injection d'une suspension chargee dans une texture fibreuse et procede de fabrication d'une piece en materiau composite

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2170931A (en) * 1936-06-17 1939-08-29 Schafer Hans Method for the production of patterned objects from powdered materials and the like
GB798045A (en) * 1955-04-09 1958-07-16 Cie De Pont A Mousson Improvements in and relating to a method for manufacturing pipes and the like of armoured plastic material
EP0240177A2 (en) * 1986-03-17 1987-10-07 Sumitomo Electric Industries Limited Ceramic compact, in particular based on silicon nitride and ceramic fibres and process for its production
DE4238878A1 (en) * 1991-11-21 1993-05-27 Abb Patent Gmbh Hollow rotationally symmetrical ceramic article prodn. - by centrifugal casting of chemically bonded ceramic material
GB2264719A (en) * 1992-01-31 1993-09-08 Welding Inst Spraying onto rotating substrates; coating internal tubular surfaces using exothermic mixture; centrifugal force
CN101628822A (zh) * 2008-07-16 2010-01-20 马塞尔-布加蒂股份有限公司 由碳/碳复合材料制造摩擦部件的方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1620830A (en) 1923-12-20 1927-03-15 Sand Spun Patents Corp Method of and apparatus for centrifugally casting metal bodies
US2166175A (en) * 1936-07-16 1939-07-18 Porter William Alfred Construction of pipes and the like of concrete or other cementitious material
JPS5324024B2 (zh) * 1973-12-10 1978-07-18
US4092953A (en) * 1976-12-09 1978-06-06 The D. L. Auld Company Apparatus for coating glass containers
US4687531A (en) 1982-01-26 1987-08-18 Potoczky Joseph B Method for centrifugal spray molding of thin-walled structures
JPS61158404A (ja) * 1984-12-29 1986-07-18 株式会社クボタ 中空筒状セラミツク成形体の製造方法および製造装置
JPS62230680A (ja) 1986-03-31 1987-10-09 住友電気工業株式会社 セラミツクス複合体の製造方法
JPH0613432B2 (ja) * 1986-03-17 1994-02-23 住友電気工業株式会社 繊維強化Ｓｉ▼下３▲Ｎ▼下４▲焼結体及びその製造方法
SU1641452A1 (ru) * 1988-10-13 1991-04-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Легкого И Текстильного Машиностроения Пропиточное устройство
US5025849A (en) 1989-11-15 1991-06-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Centrifugal casting of composites
JPH06247770A (ja) 1993-02-25 1994-09-06 Hitachi Chem Co Ltd 炭素繊維強化炭素複合材からなる円筒体の製造方法
US5453230A (en) 1993-12-02 1995-09-26 Urethane Technologies, Inc. Method for rotationally molding an article with a vulnerable insert
GB9827889D0 (en) 1998-12-18 2000-03-29 Rolls Royce Plc A method of manufacturing a ceramic matrix composite
JP3663341B2 (ja) 2000-07-03 2005-06-22 株式会社ニツセン 繊維製品の処理方法
FR2887601B1 (fr) 2005-06-24 2007-10-05 Snecma Moteurs Sa Piece mecanique et procede de fabrication d'une telle piece
EP1897433A1 (en) * 2006-09-06 2008-03-12 Rockwool International A/S Aqueous binder composition for mineral fibres
EP2181974B1 (en) 2008-10-31 2012-03-21 AVIO S.p.A. Method for the production of components made of ceramic-matrix composite material
DE102009011585A1 (de) 2009-03-06 2010-09-09 Frank, Egon, Dr. Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
GB2476835B (en) * 2010-01-12 2012-02-01 Rolls Royce Plc Spray nozzle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2170931A (en) * 1936-06-17 1939-08-29 Schafer Hans Method for the production of patterned objects from powdered materials and the like
GB798045A (en) * 1955-04-09 1958-07-16 Cie De Pont A Mousson Improvements in and relating to a method for manufacturing pipes and the like of armoured plastic material
EP0240177A2 (en) * 1986-03-17 1987-10-07 Sumitomo Electric Industries Limited Ceramic compact, in particular based on silicon nitride and ceramic fibres and process for its production
DE4238878A1 (en) * 1991-11-21 1993-05-27 Abb Patent Gmbh Hollow rotationally symmetrical ceramic article prodn. - by centrifugal casting of chemically bonded ceramic material
GB2264719A (en) * 1992-01-31 1993-09-08 Welding Inst Spraying onto rotating substrates; coating internal tubular surfaces using exothermic mixture; centrifugal force
CN101628822A (zh) * 2008-07-16 2010-01-20 马塞尔-布加蒂股份有限公司 由碳/碳复合材料制造摩擦部件的方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111971263A (zh) * 2018-04-13 2020-11-20 赛峰航空陶瓷技术公司 通过向纤维结构注入负载的陶瓷浆料来制造由复合材料制成的部件的方法
CN111971263B (zh) * 2018-04-13 2021-12-21 赛峰航空陶瓷技术公司 通过向纤维结构注入负载的陶瓷浆料来制造由复合材料制成的部件的方法
CN109203508A (zh) * 2018-08-29 2019-01-15 江苏赛图新材料科技有限公司 一种纤维管卧式离心成型装置及其成型工艺
CN114286723A (zh) * 2018-12-07 2022-04-05 尼洛全球有限公司 塑料加工设备及相关方法
CN114683376A (zh) * 2022-03-29 2022-07-01 安徽紫朔环境工程技术有限公司 一种用于净化工业烟气有害物质的陶瓷微孔滤体制备装置
CN114683376B (zh) * 2022-03-29 2023-10-31 安徽紫朔环境工程技术有限公司 一种用于净化工业烟气有害物质的陶瓷微孔滤体制备装置

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Publication number Publication date
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US20180126591A1 (en) 2018-05-10

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