CN111004599A - 一种用于陶瓷基复合材料在装配后局部缝隙的填充方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种陶瓷基复合材料加工技术，具体涉及一种用于陶瓷基复合材料在装配后局部缝隙的填充方法，以解决现有技术中陶瓷基复合材料产品装配后存在缝隙的问题。采用的技术方案是将沉积过碳化硅的碳布浸入由环氧树脂胶制成的填缝胶中，再使用浸满填缝胶的碳布填充缝隙。该方法能够充分有效地填充陶瓷基复合材料在装配后产生的局部缝隙，提高产品性能，且美观可靠。

Description

一种用于陶瓷基复合材料在装配后局部缝隙的填充方法
技术领域
本发明涉及一种陶瓷基复合材料加工技术，具体涉及一种用于陶瓷基复合材料在装配后局部缝隙的填充方法。
背景技术
陶瓷基复合材料是一种兼有金属材料、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，具有耐高温、低密度、高比强、高比模、抗氧化、抗烧蚀、对裂纹不敏感，不发生灾难性毁损等特点，在机械、航空航天、核、能源等领域有着广泛的应用。陶瓷基复合材料产品均是通过不同形状单个零件组装而成，零件在沉积过程中出现的高温变形或局部分层等现象，都会导致在最终的产品装配后存在肉眼可见的局部缝隙，此缝隙对产品的各项性能都有一定的影响，因此必须将其填充，且填充物必须具有防水、防油，耐强酸、强碱的性能，使填充后的产品使用性能不受影响。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中陶瓷基复合材料产品装配后存在缝隙的问题，而提供了一种用于陶瓷基复合材料在装配后局部缝隙的填充方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种用于陶瓷基复合材料在装配后局部缝隙的填充方法，其特殊之处在于：使用沉积过碳化硅的碳布及环氧树脂胶进行混合填充。
具体填充步骤如下：
1)取沉积过碳化硅的碳布，将碳布裁剪成适合填充局部缝隙的形状，所述沉积过碳化硅的碳布是指碳布中碳化硅的密度≥1.7g/cm3；
2)配胶
2.1)取环氧树脂胶及稀释剂，环氧树脂胶与稀释剂的质量比为4-6:1；
2.2)将环氧树脂胶与稀释剂混合并搅拌至无气泡得中间溶剂；
2.3)向步骤2.2制得的中间溶剂中添加碳化硼粉或碳化硅粉并搅拌至无气泡得填缝胶；碳化硼粉或碳化硅粉与中间溶剂的质量比为1:10-20；
3)将步骤1中的碳布置于步骤2制得的填缝胶中浸泡，使碳布中充分浸满填缝胶；
4)将步骤3制得的浸满填缝胶的碳布一层一层塞入缝隙中，至塞满为止；
5)将填充后的陶瓷基复合材料烘干。
进一步地，步骤2.1中所述稀释剂是醇类溶剂。
进一步地，步骤2.1中所述稀释剂是工业乙醇。
进一步地，步骤2.1中所述环氧树脂胶与稀释剂的质量比为5:1。
进一步地，步骤2.3中所述碳化硼粉或碳化硅粉与中间溶剂的质量比为1:16。
进一步地，步骤4中，将步骤3制得的浸满填缝胶的碳布一层一层塞入缝隙中，至塞满为止后，使用针管将填缝胶注射到剩余缝隙中。
进一步地，步骤5中所述烘干温度为50-70℃，烘干时间为5-7小时。
本发明的有益效果是：
1.本发明所提供的一种用于陶瓷基复合材料在装配后局部缝隙的填充方法，能够充分有效地填充陶瓷基复合材料在装配后产生的局部缝隙，提高产品性能；
2.填充物与产品的材料性能一致，其中环氧树脂胶防水防酸、耐强酸强碱，能够有效保证产品的使用性能；
3.在稀释后的环氧树脂胶里加入碳化硼粉或碳化硅粉，使填缝胶的颜色更贴近产品颜色，使产品更加美观；
4.使用针管将填缝胶注射到不能使用碳布填充的缝隙中，能够使胶体更加深入地填充缝隙。
具体实施方式
选用装配后的支撑筒产品的局部缝隙填充过程为例：
实施例一
1)取沉积过碳化硅的碳布，碳布中碳化硅的密度为1.7g/cm3，将碳布裁剪成合适形状；
2)配胶；
2.1)取环氧树脂胶及工业乙醇，环氧树脂胶与工业乙醇的质量比为4:1；
2.2)将环氧树脂胶与工业乙醇混合并搅拌至无气泡得中间溶剂；
2.3)向步骤2.2制得的中间溶剂中添加碳化硅粉并搅拌至无气泡得填缝胶；碳化硅粉与中间溶剂的质量比为1:10；
3)将步骤1中的碳布置于步骤2制得的填缝胶中浸泡，使碳布中充分浸满填缝胶；
4)使用塞尺将步骤3制得的浸满填缝胶的碳布一层一层塞入缝隙中，至塞满为止；
5)使用针管将填缝胶注射到不能用碳布填充的狭小缝隙中；
6)将填充后的支撑筒放入烘箱中进行烘干，烘干温度为50℃，烘干时间为7小时。
填充后的陶瓷基复合材料组件无可检测缝隙，填充部颜色与产品颜色一致，且在振动试验中无多余物产生，产品基频达标。
实施例二
1)取沉积过碳化硅的碳布，碳布中碳化硅的密度为1.73g/cm3，将碳布裁剪成合适形状；
2)配胶；
2.1)取环氧树脂胶及工业乙醇，环氧树脂胶与工业乙醇的质量比为4:1；
2.2)将环氧树脂胶与工业乙醇混合并搅拌至无气泡得中间溶剂；
2.3)向步骤2.2制得的中间溶剂中添加碳化硼粉并搅拌至无气泡得填缝胶；碳化硼粉与中间溶剂的质量比为1:13；
3)将步骤1中的碳布置于步骤2制得的填缝胶中浸泡，使碳布中充分浸满填缝胶；
4)使用塞尺将步骤3制得的浸满填缝胶的碳布一层一层塞入缝隙中，至塞满为止；
5)使用针管将填缝胶注射到不能用碳布填充的狭小缝隙中；
6)将填充后的支撑筒放入烘箱中进行烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为6小时。
填充后的陶瓷基复合材料组件无可检测缝隙，填充部颜色与产品颜色一致，且在振动试验中无多余物产生，产品基频达标。
实施例三
1)取沉积过碳化硅的碳布，碳布中碳化硅的密度为1.79g/cm3，将碳布裁剪成合适形状；
2)配胶；
2.1)取环氧树脂胶及工业乙醇，环氧树脂胶与工业乙醇的质量比为5:1；
2.2)将环氧树脂胶与工业乙醇混合并搅拌至无气泡得中间溶剂；
2.3)向步骤2.2制得的中间溶剂中添加碳化硅粉并搅拌至无气泡得填缝胶；碳化硅粉与中间溶剂的质量比为1:15；
3)将步骤1中的碳布置于步骤2制得的填缝胶中浸泡，使碳布中充分浸满填缝胶；
4)使用塞尺将步骤3制得的浸满填缝胶的碳布一层一层塞入缝隙中，至塞满为止；
5)使用针管将填缝胶注射到不能用碳布填充的狭小缝隙中；
6)将填充后的支撑筒放入烘箱中进行烘干，烘干温度为70℃，烘干时间为5小时。
填充后的陶瓷基复合材料组件无可检测缝隙，填充部颜色与产品颜色一致，且在振动试验中无多余物产生，产品基频达标。
实施例四
1)取沉积过碳化硅的碳布，碳布中碳化硅的密度为1.73g/cm3，将碳布裁剪成合适形状；
2)配胶；
2.1)取环氧树脂胶及工业乙醇，环氧树脂胶与工业乙醇的质量比为5:1；
2.2)将环氧树脂胶与工业乙醇混合并搅拌至无气泡得中间溶剂；
2.3)向步骤2.2制得的中间溶剂中添加碳化硅粉并搅拌至无气泡得填缝胶；碳化硅粉与中间溶剂的质量比为1:16；
3)将步骤1中的碳布置于步骤2制得的填缝胶中浸泡，使碳布中充分浸满填缝胶；
4)使用塞尺将步骤3制得的浸满填缝胶的碳布一层一层塞入缝隙中，至塞满为止；
5)使用针管将填缝胶注射到不能用碳布填充的狭小缝隙中；
6)将填充后的支撑筒放入烘箱中进行烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为6小时。
填充后的陶瓷基复合材料组件无可检测缝隙，填充部颜色与产品颜色一致，且在振动试验中无多余物产生，产品基频达标。
实施例五
1)取沉积过碳化硅的碳布，碳布中碳化硅的密度为1.79g/cm3，将碳布裁剪成合适形状；
2)配胶；
2.1)取环氧树脂胶及工业乙醇，环氧树脂胶与工业乙醇的质量比为6:1；
2.2)将环氧树脂胶与工业乙醇混合并搅拌至无气泡得中间溶剂；
2.3)向步骤2.2制得的中间溶剂中添加碳化硼粉并搅拌至无气泡得填缝胶；碳化硼粉与中间溶剂的质量比为1:18；
3)将步骤1中的碳布置于步骤2制得的填缝胶中浸泡，使碳布中充分浸满填缝胶；
4)使用塞尺将步骤3制得的浸满填缝胶的碳布一层一层塞入缝隙中，至塞满为止；
5)使用针管将填缝胶注射到不能用碳布填充的狭小缝隙中；
6)将填充后的支撑筒放入烘箱中进行烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为6小时。
填充后的陶瓷基复合材料组件无可检测缝隙，填充部颜色与产品颜色一致，且在振动试验中无多余物产生，产品基频达标。
实施例六
1)取沉积过碳化硅的碳布，碳布中碳化硅的密度为1.81g/cm3，将碳布裁剪成合适形状；
2)配胶；
2.1)取环氧树脂胶及工业乙醇，环氧树脂胶与工业乙醇的质量比为6:1；
2.2)将环氧树脂胶与工业乙醇混合并搅拌至无气泡得中间溶剂；
2.3)向步骤2.2制得的中间溶剂中添加碳化硅粉并搅拌至无气泡得填缝胶；碳化硅粉与中间溶剂的质量比为1:20；
3)将步骤1中的碳布置于步骤2制得的填缝胶中浸泡，使碳布中充分浸满填缝胶；
4)使用塞尺将步骤3制得的浸满填缝胶的碳布一层一层塞入缝隙中，至塞满为止；
5)使用针管将填缝胶注射到不能用碳布填充的狭小缝隙中；
6)将填充后的支撑筒放入烘箱中进行烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为6小时。
填充后的陶瓷基复合材料组件无可检测缝隙，填充部颜色与产品颜色一致，且在振动试验中无多余物产生，产品基频达标。
对比例一
1)取沉积过碳化硅的碳布，碳布中碳化硅的密度为1.79g/cm3，将碳布裁剪成合适形状；
2)配胶；
2.1)取环氧树脂胶及工业乙醇，环氧树脂胶与工业乙醇的质量比为7:1；
2.2)将环氧树脂胶与工业乙醇混合并搅拌至无气泡得中间溶剂；
2.3)向步骤2.2制得的中间溶剂中添加碳化硅粉并搅拌至无气泡得填缝胶；碳化硅粉与中间溶剂的质量比为1:8；
3)将步骤1中的碳布置于步骤2制得的填缝胶中浸泡，使碳布中充分浸满填缝胶；
4)使用塞尺将步骤3制得的浸满填缝胶的碳布一层一层塞入缝隙中，至塞满为止；
5)使用针管将填缝胶注射到不能用碳布填充的狭小缝隙中；
6)将填充后的支撑筒放入烘箱中进行烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为6小时。
本对比例中，环氧树脂胶与工业乙醇的质量比为7:1，碳化硅粉与中间溶剂的质量比为1:8，不符合本发明提供范围，填充后的陶瓷基复合材料组件存在细小缝隙，填充部颜色比产品颜色深，振动试验中无多余物产生，产品基频不达标。
对比例二
1)取沉积过碳化硅的碳布，碳布中碳化硅的密度为1.73g/cm3，将碳布裁剪成合适形状；
2)配胶；
2.1)取环氧树脂胶及工业乙醇，环氧树脂胶与工业乙醇的质量比为8:1；
2.2)将环氧树脂胶与工业乙醇混合并搅拌至无气泡得中间溶剂；
2.3)向步骤2.2制得的中间溶剂中添加碳化硼粉并搅拌至无气泡得填缝胶；碳化硼粉与中间溶剂的质量比为1:22；
3)将步骤1中的碳布置于步骤2制得的填缝胶中浸泡，使碳布中充分浸满填缝胶；
4)使用塞尺将步骤3制得的浸满填缝胶的碳布一层一层塞入缝隙中，至塞满为止；
5)使用针管将填缝胶注射到不能用碳布填充的狭小缝隙中；
6)将填充后的支撑筒放入烘箱中进行烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为6小时。
本对比例中，环氧树脂胶与工业乙醇的质量比为8:1，碳化硼粉与中间溶剂的质量比为1:22，不符合本发明提供范围，填充后的陶瓷基复合材料组件存在可检测缝隙，填充部颜色比产品颜色浅，振动试验中有多余物产生，产品基频不达标。

Claims (7)

1.一种用于陶瓷基复合材料在装配后局部缝隙的填充方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)取沉积过碳化硅的碳布，将碳布裁剪成适合填充局部缝隙的形状，所述沉积过碳化硅的碳布是指碳布中碳化硅的密度≥1.7g/cm3；
2)配胶
2.1)取环氧树脂胶及稀释剂，环氧树脂胶与稀释剂的质量比为4-6:1；
2.2)将环氧树脂胶与稀释剂混合并搅拌至无气泡得中间溶剂；
2.3)向步骤2.2制得的中间溶剂中添加碳化硼粉或碳化硅粉并搅拌至无气泡得填缝胶；碳化硼粉或碳化硅粉与中间溶剂的质量比为1:10-20；
3)将步骤1中的碳布置于步骤2制得的填缝胶中浸泡，使碳布中充分浸满填缝胶；
4)将步骤3制得的浸满填缝胶的碳布一层一层塞入缝隙中，至塞满为止；
5)将填充后的陶瓷基复合材料烘干。
2.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷基复合材料在装配后局部缝隙的填充方法，其特征在于：
步骤2.1中所述稀释剂是醇类溶剂。
3.根据权利要求2所述的一种用于陶瓷基复合材料在装配后局部缝隙的填充方法，其特征在于：
步骤2.1中所述稀释剂是工业乙醇。
4.根据权利要求3所述的一种用于陶瓷基复合材料在装配后局部缝隙的填充方法，其特征在于：
步骤2.1中所述环氧树脂胶与稀释剂的质量比为5:1。
5.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷基复合材料在装配后局部缝隙的填充方法，其特征在于：
步骤2.3中所述碳化硼粉或碳化硅粉与中间溶剂的质量比为1:16。
6.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷基复合材料在装配后局部缝隙的填充方法，其特征在于：
步骤4中，将步骤3制得的浸满填缝胶的碳布一层一层塞入缝隙中，至塞满为止后，使用针管将填缝胶注射到剩余缝隙中。
7.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷基复合材料在装配后局部缝隙的填充方法，其特征在于：
步骤5中所述烘干温度为50-70℃，烘干时间为5-7小时。
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