CN1822952B - 组分梯度热结构复合材料结构及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有组分梯度的热结构复合材料的结构，它由多孔芯部(5)形成，芯部(5)由孔隙体积含量等于或大于80％的耐火材料制成。所述芯部(5)位于两个中间层(6a、6b)之间，中间层(6a、6b)包括由碳相和陶瓷相构成的基体致密化的碳纤维增强体、以及耐火材料固体填料。两个整块陶瓷壳(7a、7b)覆盖所述中间层，从而为整个结构提供刚度。
Description
背景技术
热结构复合材料因其好的力学性能以及其在高温下保持其性能的能力而著称。它们包括由碳基体致密化的碳纤维增强体形成的碳/碳(C/C)复合材料，以及由至少部分陶瓷基体致密化的耐火材料(碳或陶瓷)纤维形成的陶瓷基复合材料(CMC)。CMC的例子包括C/SiC复合材料(碳纤维增强体和碳化硅基体)、C/C-SiC复合材料(碳纤维增强体，以及包括通常尽可能靠近纤维的碳相和碳化硅相的基体)和SiC/SiC复合材料(碳化硅增强纤维和碳化硅基体)。为了提高材料的力学完整性，可以在增强纤维与基体之间介入中间相层。
基于其性能，热结构复合材料可以应用到很多领域，以制造必须经受高的热机械应力的制品，例如，用于航空航天领域。但是，在这些领域中，虽然这些复合材料已经使其制造的制品例如在比金属轻的重量下具有好的力学强度，这些制品的质量并不是无关紧要的，而是对系统的性能产生影响。因此，仍需求轻量的热结构制品或组件，但不应削弱其力学性能。
一种方案包括减重的热结构材料结构，像诸如蜂巢结构的蜂窝型，而不采用实心结构，从而以较少的材料保持了好的力学强度。这意味着可以制造复杂结构的薄壁热结构复合材料结构。
当需要得到特殊形状的热结构复合材料的制品时，其过程大致如下：通过成形纤维增强体制备预成形体。可以选择通过工具保持预成形体形状，然后致密化。由此得到刚性复合材料制成的预定形状制品。
常用的致密化工艺是液体工艺和气体工艺。
液体工艺包括用含有基体材料前驱体的液体组分预先浸渍预成形体。前驱体通常是聚合物的形式，例如树脂，可以选择稀释在溶剂中。在去除可以选择的溶剂以及聚合物交联之后，通过热处理实现前驱体转化成碳或陶瓷。为了达到所需的致密化程度，可以进行几次连续浸渍循环。作为一个例子，液体碳前驱体可以是具有较高焦碳含量的树脂，例如酚醛树脂；而液体陶瓷前驱体特别是基于SiC或Si3N4的前驱体可以聚碳硅烷(PCS)或聚钛碳硅氧烷(PTCS)型树脂。
气体工艺包括化学气相渗透。将对应于所制造制品的纤维预成形体置于炉内，向炉通入反应气相。选择炉内的压力和温度以及气相组分，使气相扩散到预成形体的孔隙内，从而在孔隙内通过气相组分的分解或者通过几种组分之间的反应生成的固体物与纤维接触沉积形成基体。作为一个例子，气态碳前驱体可以是碳氢化合物，通过裂解得到碳；气态陶瓷前驱体特别是SiC前驱体可以是甲基三氯硅烷(MTS)，通过MTS分解得到SiC。在这种情况下，可以选择的、将预成形体保持为预定结构的工具必须使气体进入要处理的预成形体内。
但是，这些制造方法不能使复杂制品具有直接得到的、精确形状和尺寸的、非常薄的部分。
细节部分可以在致密化之后的制品中机加工形成。在这种情况下，为了保持薄壁部分足够的刚度，所用的复合材料必须有非常高的强度，也就是具有高的密度。为此，也可以使用具有陶瓷基体的复合材料例如碳化硅，从而即使壁厚小也使复合材料有高的刚度。但是，所用复合材料的所需密度限制了通过去除材料达到减小重量。
此外，使用非常硬的材料例如碳化硅需要使用特殊工具实现这些材料的精确机加工，而这增加了制造的难度和成本。
发明内容
本发明的目的是克服上述缺点并制造一种热结构复合材料的结构，使得可以制造同时具有刚性和轻的薄壁复杂形状。
这些目的是通过一种具有组分梯度的热结构复合材料的结构实现，它由耐火材料的多孔芯制成，其中孔隙体积含量等于或大于80％，芯部位于两个中间层之间，中间层包括部分耐火材料、陶瓷相和耐火固体填料，由整体陶瓷制成的两个外壳覆盖中间层。
因此，本发明结构的优点是重量轻，同时无论尺寸如何仍具有高的刚度。这来自于此结构在厚度上具有密度梯度的事实。具体地，此结构在其中心具有很低的密度，在其表面具有较高的密度。相应地，此结构在表面具有陶瓷的刚度，而平均密度远低于纯陶瓷或者陶瓷基复合材料。另外，此结构具有好的力学强度，因为具有最高杨氏模量的部分即陶瓷壳位于表面上，并且由于此壳牢固植入在中间层中，而中间层又附着到部分芯部上。一方面是中间层和多孔芯部以及另一方面是陶瓷壳和中间层部分地相互渗透，从而将中间层锚固在多孔芯部并陶瓷壳锚固在所述中间层。
通过改变层的不同厚度，可以调节结构的平均密度/刚度对。通常，本发明的结构的容积密度小于1(对应于小于100kg/m3或1g/cm3的质量密度)。
本发明结构可以用于各种类型的构造。它可以包括空腔，空腔的壁形成加强筋，以便形成强度高、重量轻的结构。加强筋的壁厚可以小于1毫米(mm)，并可以降到0.5mm。为了进一步减轻结构重量，加强筋可以具有挖空的部分。
芯部的构成材料可以是任何类型耐火材料，只要是多孔的和可机加工的。例如，所用材料可以是碳、碳化硅、氧化铝等等。它们可以不同的形式，例如泡沫或包括由基体固结的纤维增强体的复合材料。对于碳纤维增强体，纤维优选的是来自人造丝(ex-rayon)类型的碳纤维，这限制了由于尺寸变化不同造成的应力，因为结构中存在热膨胀系数不同的材料。从而可以避免整块陶瓷壳的破裂。
此外，结构还具有与加强筋一体地形成的抛光表面。从而可以在非常低的惯性力矩下得到超轻的镜子。另外，由于材料的性质，镜子具有低的热惯性和高的导热率，因为表面存在SiC，从而使其可以避免结构中存在过热点，并且具有均匀变形，保证甚至在温度变化时的精确引导。由此可以制造尺寸非常大和质量非常低的镜子。
陶瓷壳可以包括尤其是碳化硅(SiC)、硼(B)或碳化硼(B4C)。
本发明还提供制造层叠热结构复合材料的结构的工艺，包括以下步骤：
a)机加工多孔耐火材料制品的预成形体，预成形体的孔隙体积含量等于或大于80％；
b)将含有陶瓷前驱体聚合物和耐火材料固体填料的液体组分暑假到预成形体的所有可触及的表面，并将前驱体聚合物转换成陶瓷，以便减小预成形体表面的孔隙度；以及
c)通过化学气相渗透形成陶瓷涂层，从而在所有预成形体表面形成陶瓷壳。
因此，使用本发明工艺可以容易地得到具有非常薄的部分的复杂形状刚性结构。这是因为，由于其高的孔隙度，起始复合材料容易被机加工，机加工精确并可以有很小的尺寸。这样，从预成形体开始的工艺具有与所制造制品最终形状类似的形状。
中间层不但在气体渗透过程中作为用于保持结构芯部孔隙度的屏障，而且作为植入层用于锚固陶瓷涂层，并在陶瓷壳和多孔芯之间提供机械连接。
预成形体被机加工成所需制造的制品的形状和尺寸。机加工可以包括在复合材料制品中挖出空腔，以形成加强筋。
加工操作也可以包括形成基本平的表面，然后在化学气相沉积步骤之后抛光，以便形成光学表面。由此得到超轻镜子，其表面可以与加强筋成一体形成，使其具有非常低的重量。
预成形体的构成材料可以是任何类型耐火材料，只要是多孔的和可机加工的。例如，所用材料可以是碳、碳化硅、氧化铝等等。它们可以是不同形式，例如泡沫或包括由基体固结的纤维增强体的复合材料。
对于具有纤维增强体的复合材料，增强体纤维可以是来自人造丝类型的碳纤维，从而使其限制了由于尺寸变化不同造成的应力，因为结构中存在热膨胀系数不同的材料。
液体组分优选的包括陶瓷前驱体聚合物溶剂，溶剂量被选择以特别用于调节组分的粘度。
施加液体组分时，可以使用刷涂或使用其它方法，例如喷涂。它可以作为几个连续层被施加。在每层之后，陶瓷前驱体聚合物可以经过中间交联。
液体处理得到的陶瓷可以是SiC，陶瓷前驱体聚合物可以从SiC前驱体的PCS和PTCS中选择或者可以从硅酮中选择。通过液体处理可以得到其它陶瓷，例如由在氨气中热解的聚硅氮烷得到氮化硅Si3N4，或从聚硼氮烷得到的氮化硼BN。
固体填料可以包括耐火材料粉末，特别是陶瓷粉末，例如碳化物粉(特别是SiC)、氮化物粉或硼化物粉。选择粉末的粒度，使颗粒的平均粒度优选的小于100微米(μm)，例如在5μm到50μm的范围内。
实际上，粉末粒度选择成，使粉末颗粒具有足够小的尺寸穿透复合材料的表面孔隙，但不能太小以使随后化学气相渗透步骤过程中气体表面扩散到预成形体内。以这种方式，在此随后的化学气相渗透步骤过程中，通过材料表面孔隙的锚固可以形成良好结合的涂层。根据此过程一个特别有利的特征，使用具有至少两种不同平均粒度的陶瓷粉末混合物，用于满足这些条件。
在液体组分中每种固体填料的重量优选地是陶瓷前驱体聚合物重量的0.4倍到4倍。
化学气相渗透形成的涂层可以是碳化硅(SiC)涂层，也可以是硼(B)或碳化硼(B4C)涂层。化学气相渗透可以在恒定温度下进行。
附图说明
从下面对实施本发明特殊方式的描述中可以清楚本发明的其它特征和优点，这些实施方式是通过非限制性例子给出的，并参考以下附图，其中：
图1是表示实施本发明工艺的一种方式的连续步骤的流程图；
图2和3是根据本发明结构第一实施例的一个预成形体例子的透视图；
图4是本发明第一类结构加强筋的剖视图；
图5是本发明第二类结构加强筋的剖视图；
图6是本发明结构断面的部分示意图；
图7A、7B和7C是分别表示图6结构的壁厚中密度、碳化硅含量和碳含量的变化曲线；
图8是按比例地表示用本发明工艺得到的一个镜子模块例子的照片；
图9是按比例地表示用本发明工艺得到的另一个镜子模块例子的照片；
图10是本发明结构第二实施例的示意图；
图11是本发明结构第三实施例的透视图；
图12是表示加工操作的图11结构的部分剖视图；以及
图13是本发明结构第四实施例的部分剖视图。
具体实施方式
根据预期的应用，由本发明结构得到的制品的形状和尺寸可以改变。为了简化，下面描述的实施例仅是本发明可能应用的例子。本领域一般技术人员将没有任何难度地想出其它的实施例，其中有利地利用了本发明得到的制品的结构特征。
参看图1，实施制造本发明结构的工艺的一种方法包括以下步骤：
第一步(步骤S1)包括将密度很低但强度足以承受机加工的初始热结构复合材料机加工成预成形体。
很多材料可以用于制造预成形体。一般来说，可以使用任何耐火的、多孔的、低密度的可机加工材料。例如，可以使用C/C或C/SiC复合材料，这些复合材料是由纤维增强体或者孔隙体积含量等于或大于80％的碳或碳化硅泡沫制成。
在下面所述的例子中，使用由碳基体预致密化或固结的碳纤维增强体制成的碳/碳(C/C)复合材料。这种复合材料容易机加工，例如铣削，从而可以制造复杂的薄壁形状。
增强体是由纤维含量相当低的纤维毡制成的。纤维优选的是来自人造丝类型的碳纤维，它限制了由于尺寸变化不同造成的应力，因为最终结构中存在热膨胀系数不同的材料。这种类型的材料可以以刚性的毡板形式供应，例如，Calcarb Limited销售的隔热材料CVD40。
纤维通过碳基体结合在一起。增强体的固结是利用液体实现的，即将所述增强体浸渍在含有碳前驱体的液体组分中，然后在控制温度和控制压力下进行碳化。
另外，固结可以使用气体进行。在这种情况下，将增强体置于炉内，向炉内通入反应气相。选择炉的压力和温度以及气相组分，使气体扩散到预成形体的孔隙中，从而在孔隙内通过气相成分的分解或者通过几种组分之间的反应生成的固体材料与纤维接触沉积形成基体。
无论使用何种工艺固结纤维增强体，必须可以调节致密化，以便至少在碳纤维与基体相互交错的点上机械地结合碳纤维，同时使得到的复合材料的孔隙体积含量保持等于或大于80％。
多孔C/C复合材料，例如Calcarb Limited销售的CVD40，就是如此得到的，在此阶段，它具有在0.2到0.4范围内的很低密度，但具有足够强度可以机加工。这样的复合材料允许壁厚加工到小于1mm，并且可能降低到0.5mm。
预成形体的机加工可以直接用此复合材料进行。图2和3表示用于制造超轻镜子的第一预成形体1的例子。首先在上面所述的C/C复合材料中加工成制品的基本形状。然后在复合材料中机加工凹陷2，以便减轻结构重量并形成三角形空腔(图2)。剩余的垂直壁形成加强筋3，而未挖空的剩余部分形成大致的平面4，这将成为光学表面(图3)。
作为一个例子，加强筋的长度C在25mm到50mm范围内，厚度e在0.3mm到1mm范围内。图4表示图2预成形体的加强筋3的剖视图。加强筋3的高度在15mm到40mm范围内，表面4的厚度p在1mm到5mm范围内。为了优化结构的几何刚度，可以机加工成图5所示的那些加强筋30，而不是图4的简单加强筋。在加强筋30的端部保留材料带31，从而形成T形截面。
此外，加强筋也可以是部分挖空的，从而进一步减轻预成形体重量。在这种情况下，如图2所示，形成加强筋3的壁具有开口8。
一旦预成形体的机加工完成，则制备涂层组分(步骤S2)，它包括粉末形式的耐火固体填料，特别是陶瓷粉，以及陶瓷前驱体聚合物和可选择的聚合物溶剂。
在实施上述过程的方法中，粉末是SiC粉。但是，可以使用具有大致相同粒度的其它粉末，特别是陶瓷粉，例如从碳化物(除SiC以外)、氮化物或硼化物粉末中选择的粉末，也可以是不同类型粉末混合在一起。
由于热结构材料是C/C复合材料，预计可以使用热膨胀系数低于SiC的粉末，例如Si3N4粉，从而匹配下层的材料并限制裂纹出现。
所选的粒度足够细，使粉末颗粒穿过表面孔隙填充复合材料预成形体。但是，所选的粒度不能太细，以使随后的化学气相渗透步骤中气体扩散到复合材料的表面孔隙中。以这种方式，通过锚固在复合材料表面孔隙中，可以使随后化学气相渗透步骤中形成的涂层达到好的结合，同时限制渗透到复合材料中的扩散深度。
优选地，选择平均粒度小于100μm，例如在5μm到50μm范围内。也可以使用不同粒度的粉末，较小的颗粒用于较好地减小表面孔隙度，较粗的颗粒用于形成气体扩散的通道。例如，可以混合使用平均粒度在5μm到15μm范围内的颗粒与平均粒度在25μm到50μm范围内的颗粒，其中平均粒度较大的颗粒的重量比例例如至少等于平均粒度较小的颗粒。
选择陶瓷前驱体聚合物取决于所需涂层的性质。对于SiC涂层，例如，从聚碳硅烷(PCS)或聚钛碳硅氧烷(PTCS)中选择聚合物。
可以使用其它的陶瓷前驱体聚合物，例如是SiC(或SiC+C，具有过量碳)的前驱体的硅酮、在氨气中热解以得到Si3N4的聚硅氮烷、以及是BN前驱体的聚硼氮烷。
需要注意的是，固体填料的组成陶瓷与聚合物是前驱体的组成陶瓷优选的是同一类型，但不是必需的。
溶剂是根据所用的陶瓷前驱体聚合物决定。对于PCS，例如，溶剂可以是二甲苯。其它溶剂可以用于其它聚合物，例如对于硅酮使用庚烷、己烷或乙醇。
选择固体填料相对于陶瓷前驱体聚合物的量，确保热结构复合材料的表面孔隙被满意地填充，同时保证组分穿透到某一深度。因此，固体填料的重量优选的是陶瓷前驱体聚合物重量的0.4倍到4倍。
选择所用溶剂量以使液体组分具有适当粘度，以便将其施加到制品表面。还可以使液体组分的渗透程度得到调节。
作为一个例子，用于形成SiC涂层的典型组分可以在以下范围内选择：
SiC粉(平均粒度在5μm到50μm范围内)：按重量2到7份
PCS(SiC前驱体)： 按重量1到3份
二甲苯(PCS溶剂)： 按重量2到5份
将液体组分施加到制品所有可触及的表面(步骤S3)，从而将其完全覆盖。
这个施加过程可以简单地使用刷子完成。也可以使用其它方法，例如喷涂。
干燥(步骤S4)，例如在空气或在炉内干燥以便去除溶剂后，进行陶瓷前驱体聚合物的交联(步骤S5)。交联可以通过热处理进行。例如，对于PCS，温度逐渐升高到约350℃并保温。
将交联的聚合物进行热处理，使其陶瓷化(步骤S6)。对于PCS，通过将温度逐渐升高到约900℃并保温实现转变为SiC。
可以施加几个连续层的液体组分。在施加每一层后，工艺优选地至少包括组分的干燥以及陶瓷前驱体聚合物的交联。陶瓷化可以对所有层同时进行。机械(研磨)预抛光步骤可以在两次交联操作之间的每次施加之后进行(步骤S51)，或者在两次陶瓷化操作之间的每次施加之后进行(S61)，从而每一层具有均匀一致的厚度。
当然，交联和陶瓷化条件可以与其它陶瓷前驱体不同，这些条件在特征上决不是新颖的。
接着，预成形体在其所有外表面具有涂层，涂层至少部分封闭了从制品表面开始的一定距离内的预成形体材料的大孔隙。这样，与其原始孔隙相比，制品在其表面附近包括一层孔隙度低的层，而原始孔隙度在制品中心仍是存在的，并形成结构的芯部。此中间涂层构成限制气体扩散的一个屏障，以便保存芯部的孔隙度，使化学渗透步骤过程中形成表面涂层。
在陶瓷化之后，在制品的所有外部表面通过化学气相渗透沉积陶瓷涂层(步骤S7)。此涂层使其可以逐渐填充剩余孔隙，使前驱体交联得到的相和固体填料形成的产物固结，形成均匀的陶瓷涂层，在制品整个外表面形成陶瓷壳。此壳赋予整个结构所需的刚度。
渗透过程是在炉内进行的，在炉内通入气态陶瓷前驱体，特别是SiC前驱体，例如甲基三氯硅烷(MTS)，通过MTS分解得到SiC。由此得到的单块SiC的杨氏模量为420GPa，使制品表面有高的刚度。但是，根据所需的刚度或其它性能，可以使用其它气态陶瓷前驱体。
通过化学气相渗透得到各种陶瓷涂层所需的反应气相性质以及压力、温度条件是公知的。
气态前驱体扩散到预成形体中以便在其中通过与纤维接触沉积形成基体，这主要是在涂层内进行的。因为在这些点上其尺寸小和数量有限，因此孔隙被基体涂层快速阻塞。相应地，阻碍了气体更深入地扩散到材料中，从而在制品表面形成涂层。此涂层牢固地锚固在涂层的初始孔隙中，而涂层又锚固在结构芯部的材料上。
由于制品的初始粗糙度被大大补偿，因此可以得到光滑外观的涂层，而不需要大的涂层厚度。优选地，此厚度小于100μm，例如在50μm到100μm范围内。此外，化学气相渗透过程可以得到可控均匀厚度的涂层，从而具有精确控制制品最终尺寸的可能性。
如图6所示的大致示意图，其重复了图4的剖视图，得到的是一个层叠结构，其中包括基本由多孔C/C复合材料制成的芯部5，芯部5夹在两个中间层6a和6b之间，中间层6a和6b主要包括一部分C/C复合材料，其基体也包括陶瓷相和固体填料。此层叠结构还包括两个陶瓷层或壳7a和7b。
此结构具有从其芯部到其表面增大的密度梯度，如图7A所示，表示结构的密度d随着穿过结构的厚度e遇到的层的性质而变化。在此讨论的例子中，芯部5的平均密度为0.5，杨氏模量约1GPa。中间层6的平均密度约为2，杨氏模量为200GPa。陶瓷壳7的平均密度为3.2，杨氏模量为420GPa。
得到的结构具有穿过厚度e的组分梯度。图7B和7C表示在上述实施例的结构中穿过厚度e发现的SiC含量和碳含量变化。
由此得到的结构具有等于或小于1的低容积密度，但仍由陶瓷壳提供了高刚度。通过修改每层的厚度可以调节结构的密度/刚度对。
容易机加工起始材料使得在不使用特殊工具条件下可以得到复杂或可变的形状。由于所选材料可以得到非常薄的加强筋。
由此，本发明的结构允许制造非常薄的壁，其刚度大，重量轻。
在图2的例子中，预成形体具有用于形成光学表面的大致平面。在化学气相渗透(步骤S7)后，在所述表面上得到光滑外观的均匀陶瓷涂层，这里对应于层7b。接着，将层7b的表面抛光(步骤S8)，得到镜面外观。在抛光后可以得到5埃()数量级的表面光洁度。
可以选择的是，在交联(步骤S5)或陶瓷化(步骤S6)之后，可以执行表面校平操作(步骤S51或步骤S61)，以便返回到表面的初始几何形状。校平可以通过抛光进行，涂层在制造的这个阶段是易碎的。
因此，根据本发明，可以制造高性能超轻光学镜，其光学表面与结构的其余部分特别是加强筋成一体地形成。
图8和9表示使用上述本发明工艺制造的超轻镜子的例子。图8表示第一种镜子50，它具有通过抛光陶瓷涂层得到的光学表面51，并在其背面包括厚度约1mm的简单加强筋52。图9表示另一种镜子60，它也具有光学表面61，但不同之处在于它具有T形加强筋62，例如图5中所示的。
作为一个例子，由本发明的结构可以制造出直径为1米数量级的镜子，它包括加强筋在内质量仅为6千克(kg)。由于陶瓷壳特别是SiC壳具有高的导热率，因此当温度变化时变形仍保持均匀，保证在可变温度工作条件时镜子的精确引导。
使用相同的制造方法，可以制造例如那些用于观察的非常大的镜子。如图10所示，这些镜子是由结构10制造的，结构10相当于图2所示结构的多倍。为此，可以机加工出三角形空腔12，以便形成长度和厚度适于镜子最终尺寸的加强筋13。另外，通过将诸如图2所示的很多小模块连接在一起可以得到大的镜子，彼此之间通过PCS和共同渗透固定。
作为一个例子，可以制造宽度L大于1米的镜子，其表面质量约每平方米8千克(kg/m2)，从而可以达到相当低的总重量，同时，虽然尺寸大，但仍具有好的力学强度。
容易机加工起始C/C复合材料使得可以制造变化和复杂的形状。图11和12表示具有根据本发明结构制造的空腔结构的梁的预成形体100的制造。机加工操作包括用铣刀104挖空材料，以便形成多个三角形空腔101，以及扩大这些空腔内部，以便形成包括双T102型的加强筋103。由此得到仍保持好的刚度的材料制成的重量轻的梁。制造过程的以下步骤，即施加涂层、干燥、交联、陶瓷化和化学气相渗透按与上述相同的方式进行。
很多其它的结构也可以预计到，例如，具有六边形结构的蜂窝结构。
除了其刚度和重量轻以外，本发明的结构还有其它优点。这是因为覆盖的陶瓷壳使结构不能渗透。另外，此结构形成一个好的热导体。相应地，本发明的结构可以用于制造其壁由流体循环冷却的热交换器，例如喷气发动机的喷嘴壁部分、燃气轮机的燃烧室壁部分、或者核聚变反应器的等离子限制室壁部分。
图13表示一个热交换器200的例子，它具有分别由本发明结构构成的两个板210和220形成的热壁和冷壁。板210和220是通过例如由C/C复合材料制成的热导体230连接，并通过钎焊固定在板上。根据本发明的结构，每块板210、或者可以是220包括多孔芯部215、或者可以是225，它夹在两个中间层216a和216b之间、或者可以是夹在226a和226b之间，并包括两个陶瓷壳217a和217b、或者可以是227a和227b。因为材料的密封和好的耐温性，热源可以由板210约束，同时冷却流体在板220的壁内流动。由此得到重量轻的高性能热交换器。
除了形成本发明结构的外壳的陶瓷涂层以外，可以根据预计的应用制造其它特定的涂层。例如，可以在本发明结构上沉积金属基的反射涂层或者甚至比陶瓷硬的涂层例如金刚石。
Claims (19)
1.一种具有组分梯度的热结构复合材料的结构，它是由多孔芯部(5)形成，芯部(5)由孔隙体积含量等于或大于80％的耐火材料制成，所述芯部位于两个中间层(6a、6b)之间，中间层(6a、6b)包括部分耐火材料、陶瓷相和耐火材料固体填料，由陶瓷制成的两个外壳(7a、7b)覆盖所述中间层，其中每个中间层在多孔芯部(5)与陶瓷外壳(7a、7b)之间形成屏障，并且具有沿结构厚度方向的组分梯度，所述芯部包括由机加工初始热结构复合材料形成的预成形体的中心部分，所述耐火材料固体填料包括耐火材料粉末，所述耐火材料粉末的粒度选择成能够使耐火材料粉末的颗粒穿过复合材料的表面孔隙填充复合材料预成形体、以及使在形成所述外壳的化学气相渗透步骤中气体扩散到复合材料的表面孔隙中，一方面是中间层和多孔芯部、以及另一方面是陶瓷外壳和所述中间层部分地互相渗透，从而将中间层锚固在多孔芯部上以及将陶瓷外壳锚固在中间层上。
2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，多孔芯部(5)的耐火材料包括由基体固结的耐火材料纤维增强体。
3.如权利要求2所述的结构，其特征在于，增强体包括由碳基体结合在一起的来自人造丝类型的碳纤维。
4.如权利要求1到3的任一项所述的结构，其特征在于，容积密度小于1。
5.如权利要求1到3的任一项所述的结构，其特征在于，包括多个空腔(2)，所述空腔的壁形成加强筋(3)。
6.如权利要求5所述的结构，其特征在于，加强筋的壁厚上限为1mm。
7.如权利要求5所述的结构，其特征在于，加强筋(3)具有挖空的部分(8)。
8.如权利要求5所述的结构，其特征在于，包括与加强筋成一体地形成的至少一个光学表面。
9.如权利要求1到3的任一项所述的结构，其特征在于，陶瓷包括碳化硅。
10.一种制造如权利要求1-9任一所述的具有组分梯度的热结构复合材料结构的工艺，包括以下步骤：
a)将初始热结构复合材料机加工成预成形体，所述预成形体的孔隙体积含量等于或大于80％；
b)将含有陶瓷前驱体聚合物和耐火材料固体填料的液体组分施加到预成形体的所有可触及的表面、交联聚合物并将交联的聚合物通过热处理转换成陶瓷，以便减小预成形体表面的孔隙度；以及
c)通过化学气相渗透形成陶瓷涂层，从而在所述预成形体的所有外表面形成陶瓷外壳，使得通过步骤a)、b)和c)形成的热结构复合材料的结构包括两个中间层(6a、6b)、位于两个中间层(6a、6b)之间的芯部、以及覆盖所述中间层的两个外壳(7a、7b)；
其中，所述耐火材料固体填料包括耐火材料粉末，所述耐火材料粉末的粒度选择成能够使耐火材料粉末的颗粒复合材料的表面孔隙填充复合材料预成形体、以及使在形成所述外壳的化学气相渗透步骤中气体扩散到复合材料的表面孔隙中，一方面是中间层和多孔芯部、以及另一方面是陶瓷外壳和所述中间层部分地互相渗透，从而将中间层锚固在多孔芯部上以及将陶瓷外壳锚固在中间层上。
11.如权利要求10所述的工艺，其特征在于，预成形体是由碳基体固结的来自人造丝类型的碳纤维增强体形成。
12.如权利要求10或11所述的工艺，其特征在于，机加工预成形体的步骤a)包括在由复合材料制成的制品中挖出空腔(2)，以形成加强筋。
13.如权利要求12所述的工艺，其特征在于，机加工预成形体的步骤还包括形成基本平的表面(4)，所述表面在化学气相渗透步骤之后被抛光，以便形成光学表面。
14.如权利要求10或11所述的工艺，其特征在于，液体组分包括陶瓷前驱体聚合物的溶剂。
15.如权利要求10或11所述的工艺，其特征在于，固体填料包括平均粒度小于100μm的至少一种耐火材料粉末。
16.如权利要求15所述的工艺，其特征在于，粉末的平均粒度在5μm到50μm的范围。
17.如权利要求10或11所述的工艺，其特征在于，固体填料包括至少两种不同平均粒度的粉末。
18.如权利要求10或11所述的工艺，其特征在于，在恒定温度下进行化学气相渗透。
19.如权利要求10或11所述的工艺，其特征在于，通过化学气相渗透形成的涂层是碳化硅涂层。
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Families Citing this family (60)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7686990B2 (en) * | 2004-12-31 | 2010-03-30 | General Electric Company | Method of producing a ceramic matrix composite article |
| US20070093587A1 (en) * | 2005-10-25 | 2007-04-26 | Starfire Systems | Silicon carbide precursors and uses thereof |
| FR2912515B1 (fr) * | 2007-02-12 | 2009-10-16 | Europ De Systemes Optiques Sa | Procede d'allegement d'un substrat de miroir et substrat obtenu par un tel procede. |
| DE102008039042B4 (de) * | 2008-08-21 | 2011-04-14 | Schott Ag | Substrat für einen Spiegelträger mit reduziertem Gewicht sowie Spiegel mit gewichtsreduziertem Spiegelträger |
| US8899939B2 (en) * | 2009-12-23 | 2014-12-02 | General Electric Company | Process for producing a ceramic matrix composite article and article formed thereby |
| US20110151248A1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-06-23 | Paul Stephen Manicke | Ceramic Matrix Composite Precursor Slurry Compositions And Sheet Molding Compound |
| EP2658680B1 (en) | 2010-12-31 | 2020-12-09 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive articles comprising abrasive particles having particular shapes and methods of forming such articles |
| US9388086B2 (en) | 2011-03-04 | 2016-07-12 | Raytheon Company | Method of fabricating optical ceramics containing compositionally tailored regions in three dimension |
| FR2974751B1 (fr) * | 2011-05-06 | 2013-06-14 | Roxel France | Nouvelles protections thermiques obtenues par procede d'enroulement filamentaire et leur utilisation |
| WO2013003830A2 (en) | 2011-06-30 | 2013-01-03 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive articles including abrasive particles of silicon nitride |
| CN103764349B (zh) | 2011-06-30 | 2017-06-09 | 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 | 液相烧结碳化硅研磨颗粒 |
| US9103214B2 (en) | 2011-08-23 | 2015-08-11 | United Technologies Corporation | Ceramic matrix composite vane structure with overwrap for a gas turbine engine |
| EP2760639B1 (en) | 2011-09-26 | 2021-01-13 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive articles including abrasive particulate materials, coated abrasives using the abrasive particulate materials and methods of forming |
| KR20140106713A (ko) | 2011-12-30 | 2014-09-03 | 생-고뱅 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인코포레이티드 | 형상화 연마입자 및 이의 형성방법 |
| CN104114327B (zh) | 2011-12-30 | 2018-06-05 | 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 | 复合成型研磨颗粒及其形成方法 |
| BR112014016159A8 (pt) | 2011-12-30 | 2017-07-04 | Saint Gobain Ceramics | formação de partículas abrasivas moldadas |
| US9663404B2 (en) * | 2012-01-03 | 2017-05-30 | General Electric Company | Method of forming a ceramic matrix composite and a ceramic matrix component |
| WO2013106602A1 (en) | 2012-01-10 | 2013-07-18 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles |
| CA3170246A1 (en) | 2012-01-10 | 2013-07-18 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive particles having complex shapes and methods of forming same |
| EP2830829B1 (en) | 2012-03-30 | 2018-01-10 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive products having fibrillated fibers |
| IN2014DN10170A (zh) | 2012-05-23 | 2015-08-21 | Saint Gobain Ceramics | |
| US10106714B2 (en) | 2012-06-29 | 2018-10-23 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles |
| RU2614488C2 (ru) | 2012-10-15 | 2017-03-28 | Сен-Гобен Абразивс, Инк. | Абразивные частицы, имеющие определенные формы, и способы формирования таких частиц |
| US9074119B2 (en) | 2012-12-31 | 2015-07-07 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Particulate materials and methods of forming same |
| CN105073343B (zh) | 2013-03-29 | 2017-11-03 | 圣戈班磨料磨具有限公司 | 具有特定形状的磨粒、形成这种粒子的方法及其用途 |
| TW201502263A (zh) | 2013-06-28 | 2015-01-16 | Saint Gobain Ceramics | 包含成形研磨粒子之研磨物品 |
| JP5963720B2 (ja) * | 2013-08-08 | 2016-08-03 | 三菱電機株式会社 | 軽量化ミラー |
| JP2016534021A (ja) | 2013-09-20 | 2016-11-04 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 化学気相浸透によって製造されたセラミックマトリックス複合材、及びこのセラミックマトリックス複合材の製造の方法 |
| MX2016004000A (es) | 2013-09-30 | 2016-06-02 | Saint Gobain Ceramics | Particulas abrasivas moldeadas y metodos para formación de ellas. |
| EP3089851B1 (en) | 2013-12-31 | 2019-02-06 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article including shaped abrasive particles |
| US9771507B2 (en) | 2014-01-31 | 2017-09-26 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Shaped abrasive particle including dopant material and method of forming same |
| CN106457521A (zh) | 2014-04-14 | 2017-02-22 | 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 | 包括成形磨粒的研磨制品 |
| CA3123554A1 (en) | 2014-04-14 | 2015-10-22 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive article including shaped abrasive particles |
| US9902045B2 (en) | 2014-05-30 | 2018-02-27 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Method of using an abrasive article including shaped abrasive particles |
| US9914864B2 (en) | 2014-12-23 | 2018-03-13 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Shaped abrasive particles and method of forming same |
| US9707529B2 (en) | 2014-12-23 | 2017-07-18 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Composite shaped abrasive particles and method of forming same |
| US9676981B2 (en) | 2014-12-24 | 2017-06-13 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Shaped abrasive particle fractions and method of forming same |
| JP6054997B2 (ja) * | 2015-02-12 | 2016-12-27 | 三菱電機株式会社 | プレート構成体 |
| TWI634200B (zh) | 2015-03-31 | 2018-09-01 | 聖高拜磨料有限公司 | 固定磨料物品及其形成方法 |
| CN107636109A (zh) | 2015-03-31 | 2018-01-26 | 圣戈班磨料磨具有限公司 | 固定磨料制品和其形成方法 |
| US10465534B2 (en) | 2015-06-05 | 2019-11-05 | Rolls-Royce North American Technologies, Inc. | Machinable CMC insert |
| US10458653B2 (en) * | 2015-06-05 | 2019-10-29 | Rolls-Royce Corporation | Machinable CMC insert |
| US10472976B2 (en) * | 2015-06-05 | 2019-11-12 | Rolls-Royce Corporation | Machinable CMC insert |
| KR102006615B1 (ko) | 2015-06-11 | 2019-08-02 | 생-고뱅 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인코포레이티드 | 형상화 연마 입자들을 포함하는 연마 물품 |
| ES2922927T3 (es) | 2016-05-10 | 2022-09-21 | Saint Gobain Ceramics & Plastics Inc | Procedimientos de formación de partículas abrasivas |
| US20170335155A1 (en) | 2016-05-10 | 2017-11-23 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive particles and methods of forming same |
| EP4349896A2 (en) | 2016-09-29 | 2024-04-10 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Fixed abrasive articles and methods of forming same |
| JP6493348B2 (ja) * | 2016-09-30 | 2019-04-03 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置 |
| US10759024B2 (en) | 2017-01-31 | 2020-09-01 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive article including shaped abrasive particles |
| US10563105B2 (en) | 2017-01-31 | 2020-02-18 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive article including shaped abrasive particles |
| CA3058399A1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-10-04 | Pallidus, Inc. | Sic volumetric shapes and methods of forming boules |
| WO2018236989A1 (en) | 2017-06-21 | 2018-12-27 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | PARTICULATE MATERIALS AND METHODS OF FORMATION THEREOF |
| CN107824764B (zh) * | 2017-10-26 | 2019-09-27 | 洛阳西格马炉业股份有限公司 | 一种金属包覆陶瓷碎片型材料的制备方法 |
| CN108218435B (zh) * | 2018-01-16 | 2020-09-11 | 贵州师范大学 | 一种皮芯结构碳化硅陶瓷纤维的制备方法 |
| CN108794068B (zh) * | 2018-06-28 | 2020-07-14 | 航天材料及工艺研究所 | 一种多孔材料表层梯度过渡层的制备方法 |
| EP3883905A1 (en) * | 2018-11-20 | 2021-09-29 | UT-Battelle, LLC | Additive manufacturing of complex objects using refractory matrix materials |
| US20230036458A1 (en) * | 2019-11-28 | 2023-02-02 | Kyocera Corporation | Mirror |
| US11926019B2 (en) | 2019-12-27 | 2024-03-12 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive articles and methods of forming same |
| CN112876257B (zh) * | 2021-01-27 | 2022-05-17 | 中国核动力研究设计院 | 一种SiCf/SiC复合材料两层复合包壳管及其制备方法 |
| CN115231936B (zh) * | 2022-07-12 | 2023-11-17 | 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 | 一种复合隔热材料及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4856887A (en) * | 1987-04-01 | 1989-08-15 | Hughes Aircraft Company | Lightweight silicon carbide mirror |
| US6187123B1 (en) * | 1995-03-29 | 2001-02-13 | Aerospatiale Societe Nationale Industrielle | Method for producing a lightened SiC sandwich type structure with a honeycomb-shaped core and structure obtained by said method |
| CN1290241A (zh) * | 1998-02-09 | 2001-04-04 | 泰克斯特兰系统公司 | 部分密化碳预型件 |
| EP1184356A1 (en) * | 1999-05-26 | 2002-03-06 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Composite carbonaceous heat insulator |
| CN1364745A (zh) * | 2001-01-12 | 2002-08-21 | 北京科技大学 | 一种制备碳化硅/碳,碳化硼/碳功能梯度材料的方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2511869A1 (de) * | 1975-03-18 | 1976-10-07 | Schneider & Co | Aus schaumkeramik bestehender baukoerper und verfahren zu seiner herstellung |
| JPH0710754B2 (ja) * | 1990-04-12 | 1995-02-08 | 東芝セラミックス株式会社 | 炭化珪素質部材及びその製造方法 |
| JPH04175283A (ja) * | 1990-11-07 | 1992-06-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 被覆ＳｉＣ繊維強化セラミックス複合材料 |
| JPH0570267A (ja) * | 1991-09-12 | 1993-03-23 | Mitsubishi Electric Corp | Ｘ線反射用ミラーおよびその製法 |
| JPH09118566A (ja) * | 1995-10-25 | 1997-05-06 | Oji Paper Co Ltd | 炭化珪素繊維構造体の製造方法 |
| JPH1045485A (ja) * | 1996-07-31 | 1998-02-17 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 炭化珪素質部材及びその製造方法 |
| JP4104096B2 (ja) * | 1998-12-21 | 2008-06-18 | 東海カーボン株式会社 | 多孔質ＳｉＣ成形体及びその製造方法 |
-
2003
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2006
- 2006-04-11 US US11/402,110 patent/US7560139B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4856887A (en) * | 1987-04-01 | 1989-08-15 | Hughes Aircraft Company | Lightweight silicon carbide mirror |
| US6187123B1 (en) * | 1995-03-29 | 2001-02-13 | Aerospatiale Societe Nationale Industrielle | Method for producing a lightened SiC sandwich type structure with a honeycomb-shaped core and structure obtained by said method |
| CN1290241A (zh) * | 1998-02-09 | 2001-04-04 | 泰克斯特兰系统公司 | 部分密化碳预型件 |
| EP1184356A1 (en) * | 1999-05-26 | 2002-03-06 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Composite carbonaceous heat insulator |
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