JP2004233043A - 熱構造複合材料の活性冷却パネルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 前記パネルは、前記第１および第２の部品の少なくとも１つに結合されると共に、その相互組立内面からある距離で位置を定められるシール層をさらに備える。本発明は、航空機エンジンの燃焼チャンバ、ロケットエンジンの分岐部または核融合反応器のプラズマ極限チャンバの壁のような熱交換壁に作るのに適用できる。
【解決手段】 活性冷却パネル（１０）は、内面（２１、３１）および反対の外面を各々有する熱構造複合材料の第１、第２の部品（２０、３０）で、前記部品がそれらの内面（２１、３１）を互いに結合することによって互いに組み立てられる、および前記第１および第２の部品の少なくとも１つの内面に形成される凹みによって形成されるチャンネル（２４）を備える。前記パネルは、前記第１および第２の部品の少なくとも１つに結合されると共に、その相互組立内面からある距離で位置を定められるシール層をさらに備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱構造複合材料の活性冷却パネルに関する。
ここで用いられる用語“活性冷却パネル”は、前記パネルが高温または高熱束に曝されることによって授受される熱を運び去る目的のためにそこを通過する冷却流を有するパネルを意味する。
ここで用いられる用語“熱構造複合材料”は、それを構造要素を構成するに適合させる機械的性質、および高温度でそれらの機械的性質を維持する能力を有する複合材料を意味する。この熱構造複合材料は、炭素マトリッスで強化された炭素繊維で作られた強化構造を含む典型的な炭素−炭素（Ｃ／Ｃ）型複合材料、およびセラミックマトリックスで強化された耐火繊維（特に炭素繊維またはセラミック繊維）の強化構造を含むセラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料である。
この発明の適用は、特に航空機エンジンの燃焼チャンバの壁を構成することにあり、その壁は前記チャンバに噴射される燃料によって構成されるであろう冷却流を運び、またはロケットエンジンの燃焼チャンバに噴射される推進燃料成分であるかもしれない流れによって同様に冷却されるロケットエンジンの分岐部用壁、または核融合反応器のプラズマ極限チャンバの壁でもよい。このような適用において、前記パネルは高温または高熱束に曝されるその前面とそれを運ぶ流れの間の熱交換器のように作用する。
そのような熱交換器壁において、熱構造複合材料で作られる活性冷却パネルの使用はそのような熱交換器を含むシステムの操作をより高温度にさせることを可能にし、および／またはそのようなシステムの寿命を延長させることを可能にする。操作温度の増大は、性能、特に航空または宇宙エンジンの燃焼チャンバまたはノズルの効率を向上させることができ、かつ航空機エンジンによって放出される汚染物量も低減できる。

熱構造複合材料で部品を作製することは、一般に作製すべき部品の形状に形付けられる形状に準備されるべき多孔質繊維プリフォームを必要とし、そのプリフォームはそれから強化される。
強化は、液体技術またはガス技術によりなすことができる。液体強化は、前記プリフォームを一般的に樹脂であるマトリックス材料の前駆体である液体で含浸し、かつ通常、熱処理によって前記前駆体を変態することからなる。前記ガス技術または化学蒸着浸透（ＣＶＩ）は、前記プリフォームを閉鎖容器に設置し、かつ反応ガスを前記閉鎖容器の収容することからなり、前記ガスは前記プリフォームの気孔に決められた圧力および温度の条件の下で拡散し、かつ１つまたはそれ以上のガスの成分が分解または互いに反応することによってその気孔に固体堆積を形成する。両方の技術において、液体を使用することまたはＣＶＩはよく知られ、かつそれらは組合すことができ、例えばＣＶＩにつづいて液体を使用するプリフォームの予備強化または強化をなす。

強化方法の如何なる使用にあっても、熱構造複合材料は残留気孔が存在し、それゆえそれらは内部流体運搬通路を有する冷却パネルの形成することにそれら自身の使用に不適切で、そのような通路の壁は漏れ止めにならない。
いくつかの解決は、この困難を克服し、かつ多孔質耐火材料の使用と組み合わされる流れ流の手段によって活性冷却を可能にすることが既に提示されている。
第１の解決は、高温に曝される前面側にグラファイトで作られる前面プレートおよび後面に作られる冷却流を運ぶためのチャンネルを持つ、金属、特に鋼で作られる後面プレートを有するパネルを作製することからなる。前記２枚のプレートは、鋼およびグラファイトの異なる熱膨張率を合致させるために介在される金属の層でろう付けすることによって互いに組み立てられる。固体金属の存在は、冷却パネルの量の点から不利にする。また、熱がグラファイトプレートおよび金属プレートを通して移動するのに沿うパスの長さは、露出される表面を冷却するための容量の制限を至らす。
別の解決は、熱構造複合材料のブロックで通路を形成し、かつ例えば銅から作られる金属ライニングをろう付けすることによっ漏れ止めの通路壁を作ることからなる。
さらに別の解決は、ろう付けすることによってなされる組み立てで熱構造複合材料の２つのプレートから作り出すことからなり、それらプレートの１つは他のプレートの面に向き合って組み立てられるべき面に機械加工されるチャンネルが存在する。
前記第２および第３の解決は、量および熱流れパス長を短くすることから満足であるが、リーク問題はチャンネルの形状によって導入される非常に高い温度および過剰ストレスへの暴露を繰り返した後に金属ライニングまたはろう材亀裂によって起こる。

その形態の１つにおいて、本発明はパネルの内部通路の流流れに対して効果的でかつ丈夫である漏れ止めを表す熱構造複合材料の活性冷却パネルを提供することを探求する。
この目的は、内面および反対の外面を有する熱構造複合材料の第１および第２の部品で、これら部品はそれらの内面同士を結合することによって互いに組み立てられる、および前記第１および第２の部品の少なくとも１つの内面に形成される凹みによって形成されるチャンネルを備えるタイプのパネルによって達成され、本発明に係るパネルは前記第１および第２の部品の少なくとも１つに結合されると共に、その相互組立内面からある距離で位置を定められるシール層をさらに備える。
そのようなパネルは、シールがそれらの部品間の界面、すなわち流れチャンネルの壁のみならず異なるレベルのパネルで前記界面から隔てて達成されることが顕著である。
したがって、シール層の統合および熱構造複合材料との結合は前記シール層がそれら部品間の界面でチャンネルの凹みに従うか、もしくはなされる場合に遭遇される種類の過剰ストレスによって影響されない。また、高温の操作に曝されるパネル面からさらに離れたシール層に置き換えることができ、それによってシール層が曝されているときの熱機械的ストレスを低減する。
前記パネルの具体化において、シール層は前記第１および第２の部品の少なくとも１つ内に位置を定められ、その内面とその外面の間の部にその部品を分離し、前記２つの部は前記シール層によって互いに結合される。
別の具体化において、シール層は前記第１および第２の部品の少なくとも１つの外面を被覆する。
好都合に、前記シール層は薄い金属層で、例えば金属はニオブ、ニッケル、タンタル、モリブデン、タングステンおよびレニウムから選ばれる。
前記シール層が部品内に形成される場合、シール層およびこのシール層を有する部品の外側に位置を定められる部を前記パネル周囲の周りに突き出す、特に前記パネル周囲の周りにシールガスケットを据え付けることを促進する、ことを提供することができる。

好ましくは前記チャンネルは、前記部品の内面に形成され、その部品の外面はパネルが使用にある間、高温にに曝されるべきであるパネルの面を構成する。
前記パネルは、パネルが使用にある間、高温にに曝されるべきである側から反対の側に位置を定められる部品の外側面から突出する剛化リブを備えてもよい。

前記第１および第２の部品の内面は、ろう材で互いに結合されてもよい。
変形において、前記内面は互いに直接結合される金属コートを備えてもよい。
別の形態において、本発明は前記規定されたような活性冷却パネルの製造方法を提供することを探求する。
この目的は、それぞれ内面および内面と反対の外面を有し、前記部品の少なくとも１つの内面がチャンネルを形成する凹みが存在する熱構造複合材料の第１および第２の部品を準備すること、そこに統合される循環チャンネルを有する熱構造複合材料で作られる冷却パネルが得られるように前記第１および第２の部品の内面を互いに結合することによってそれらの部品を組み立てることからなる工程を含み、本発明に係る方法において第１および第２の部品の少なくとも１つはその部品の内面からある距離で位置を定められたシール層を備える。
前記方法の特別な履行において、シール層はその内面およびその外面の間の第１および第２の部品の少なくとも１つ内に統合される。
この目的のために、好都合に第１および第２の部品の少なくとも１つは２つの別個の部で作られ、かつそれらの部はそれらの間に介在される前記シールと共に組み立てられる。
前記方法の別の履行において、前記第１および第２の部品の少なくとも１つの外面はシール層を備える。
いずれかの場合において、前記シール層は例えばニオブ、ニッケル、タンタル、モリブデン、タングステンおよびレニウムから選ばれる金属で作られる金属箔として履行されてもよい。
前記金属箔は、熱間圧縮、特に熱間静水圧プレスによって前記複合材料の第１および第２の部品に集合されてもよい。
前記第１および第２の部品の内面は、ろう材によって互いに集合させてもよい。
変形において、前記第１および第２の部品の内面に少なくとも１つの金属コート層を形成し、かつ熱間圧縮、特に熱間静水圧プレスによって前記内面を互いに集合することができる。
好都合に、前記第１および第２の部品の内面を互いに組み立てる前、処理はそれら部品の内面の少なくとも１つに熱構造複合材料の表面気孔を低減するためになされる。

気孔を低減するための前記処理は、その部品の内面の少なくとも１つの表面に懸濁物を適用することを含んでもよく、その懸濁物は溶液中のセラミック粉末およびセラミック材料前駆体を含み、前記処理は前記前駆体をセラミック材料に変態することをさらに含む。
前記前駆体は、典型的に架橋されかつ熱処理でセラミックに変態されるポリマーである。
任意に、前記前駆体はセラミック材料に変態された後、化学蒸着堆積または化学蒸着浸透が遂行される。
本発明は、非限定の指摘によって挙げられる次の記述を読むことおよび添付の図面を参照することでより理解されるであろう。

第１の具体化の活性冷却パネル１０は、図１〜図３に示される。
パネル１０は、一般に平行六面体の形態で、内面２１、２２を通して互いに組み立てられた２つの部品２０，３０を備える。この例において、組み立てはろう材１２によってなされる。その面２１と反対の外面２２が高温度または激しい熱流に曝されるべきパネルの前面を規定する前記部品２０は、熱構造複合材料で作られる。冷却流を循環させるためのチャンネル２４は、前記内面２１に形成された凹みによって形成される。複数のチャンネル２４は、２つのマニホールド４０、４２間に延びる前記パネル１０の対向する２つの側に対して平行し、前記マニホールド４０、４２は前記パネル１０の内部であって、かつ２つの他の反対側で閉鎖して位置を定められている。
前記部品３０は、熱構造複合材料で作られるプレートの形態の２つの部３４、３６を備えている。前記部３４、３６は、それらの間に介在されるシール層３８で面３５、３７を向かい合わせて組み立てられている。それらの面３５、３７と反対である前記部３４、３６の面は、それぞれ前記部品３０の内面３１および反対の外面３２を規定する。面３２は、前記パネル３０の後面を構成する。
前記マニホールド４０、４２は、前記部３４に形成された長い開口またはスロットにより形成される。これらのマニホールド４０、４２は、前記シール層３８および前記部品３６を通して形成された穴４１，４３を経由して前記パネルの外面と連通され、かつ循環流用循環および／またはカップリング結合による隣接パネルにパネルを結合されることがが可能な金属インサート４４、４６を備える。
変形において、前記チャンネル２４は少なくとも１つの端が前記部品２０の側端に開口して各々有してもよい。冷却パネルが作られた後、前記チャンネルの開口端はマニホールド外部を前記パネルにカップリングするか、または同様なチャンネルを隣接したパネルにカップリングするか、いずれかの手段によって結合することができる。
前記部品２０、３０（部３４、３６）は、Ｃ／ＣまたはＣＭＣ熱構造複合材料で作られる。非常に高温での適用に対し、特に酸化媒体において、典型的に少なくともＳｉＣの外相を有する炭化珪素（ＳｉＣ）マトリックスまたは少なくともＳｉＣの外相を有すマトリックスを持つ炭化珪素（ＳｉＣ）繊維または炭素繊維で強化された複合材料を含むＣＭＣを用いることが好ましい。前記チャンネルおよびマニホールドは機械加工により作ってもよい。
如何に熱構造複合材料が使用されても、それは残留気孔が存在する。前記シール層３８は、いかなる流も前記チャンネル２４に沿って流れ、前記パネル１０の後面に漏れるのを妨げることができる。
図１から図３に示される例において、前記部品２０はシール層を備えていない。これは、前記チャンネル２４と前記パネル１０の前面２２の間の高い度合の漏れ止めに対して不要である場合に受容される。これは、使用される冷却流が燃料である場合、および燃焼チャンバ中である量の漏れが許容できる場合の燃焼チャンバ壁用の活性冷却パネルに適用できる。
前記シール層３８は、前記部品３０における部３４、３６の面３５、３７に結合される金属層、例えばニオブ、ニッケル、タンタル、モリブデン、タングステンおよびレニウムの層である。

図１〜図３にされる形態の冷却パネルの製造方法は、図４〜図８を参照して以下に説明される。
前記部品２０および前記部品３０の部またはプレート３４、３６は、熱構造複合材料、特にＣ／ＣまたはＣＭＣ材料で別個に作られる。前記凹みは、前記チャンネル２４を形成するために必要で、かつ前記マニホールドは前記部品２０の内面２１および前記部品３０の部３４を機械加工することによって形成される。前記部品２０および部３４、３６は前記チャンネルおよびマニホールドに対応する位置に機械加工する前、前記複合材料の単一ブロックを切断してもよいことに気が付くべきである。
図４の詳しい視野は、熱構造複合材料の表面気孔を高図式手法で示す。
好都合に、処理は前記チャンネル２４が形成される前記部品２０の内面２１および前記部３４の面３１、すなわち互いに集合されるべきこれらの面、の気孔を低減するために適用される。

気孔は、懸濁物を前記面２１、３１上に適用することによって低減することができ、その懸濁物は溶液中にセラミック粉末およびセラミック前駆体の形態の固体フィラーを含み、それから前記前駆体をセラミック材料に変態する。この前駆体は、架橋されたポリマーでもよく、それから熱処理によってセラミックに変態される。前記前駆体の例を挙げると、ＳｉＣ用前駆体としてポリカーボシラン（ＰＣＳ）またはポリチタノカーボシラン（ＰＴＣＳ）を用いることができ、前記前駆体は溶媒、例えばキシレンの溶液に入れられる。前記セラミック粉末は、表面気孔を効果的に充填するために寄与する。例えばＳｉＣ粉末を用いることができる。
液体組成物は、適用を容易にし、かつ表面気孔に液体組成物の浸透を促進側するために選択される溶媒量で、ブラシまたはスプレーガンを用いて適用してもよい。
前記液体組成物が適用され、かつ溶媒を蒸発することによって乾燥された後、前駆体ポリマーは架橋され、それからセラミックに変態される。例えばＰＣＳを用いる場合、架橋は温度を約３５０℃に上昇することによってなすことができ、セラミック化は温度を約９００℃に上昇することによってなすことができる。
セラミック化後に、部品を初期形状に戻するようにその部品の表面を削ることができる。
図５の２つの詳しい視野は、どのように気孔がセラミック化残余およびセラミック粉末を含む材料５１によって充填されるかを高図式手法で示す。
化学蒸着浸透または化学蒸着堆積によってセラミック、例えばＳｉＣの堆積を形成することによりさらに気孔を充填することも好都合であり、それによって熱構造複合材料に繋がれる均一かつ連続的なコート５２を得ることができる。
化学蒸着浸透または化学蒸着堆積によって得られたセラミックコート５２（図５の詳しい視野に示される）は、内面２１、３１のみならず前記部品２０の外面上の他の面、特にその部品２０の外面および部３４の外面上の他の表面に形成してもよい。
削り、化学蒸着浸透によってセラミックコートを形成することにつづくセラミック粉末およびセラミック前駆体ポリマーを含む懸濁物を堆積することによって気孔を充填し、それから前記前駆体をセラミックの変態する方法は、本出願人の名前および“熱構造複合材料部品を表面処理する方法および熱構造複合材料部品をろう付けすることのその適用”の名称の特許出願に述べられていることに気が付くべきである。
本方法の次の工程は、部３４、３６間にシール層を介在することからなり、前記複合材料を暴露するように部３４、３６の面３５、３７を機械加工する後でも可能である。このシール層は、例えばニオブ、ニッケル、タンタル、モリブデン、タングステンおよびレニウムから選択される金属の金属箔３８（図６）によって有利に形成される。前記箔３８の厚さは、典型的に０．０５ｍｍ〜０．３ｍｍ範囲にある。
前記部３４、３６は、熱間圧縮によって前記箔３８と共に結合される。
これは、熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）組み合わせ方法またはプレス機でホットプレスする方法のような知られた方法を用いてなされる。
熱間静水圧プレスによる結合は、閉鎖容器に各々に対する組立用要素を置き、その間に部品を漏れ止めカバー４５（図７）に入れることによってなされる。温度および圧力は、それから前記閉鎖容器内で実質的に均一手法で上昇される。結合は、前記箔３８からの金属が面３７、３９の表面気孔に拡散することによって達成される。前記部品を入れる前記漏れ止めカバー４５は、例えばニオブまたは真のニッケル、鉄、またはその合金のフィルムのような金属フィルムから構成される。グラファイトのプレート４６、４７のような工具要素は、金属フィルム４５が前記表面の金属の存在が好ましくない場合に熱間静水圧プレスによるその表面に埋め込まれるのを防ぐように前記金属フィルムおよび前記部３４、３６の外表面の間に介在されてもよい。これは、特に面３１に対して、特に次にそれを前記部品２０の面２１に結合するのに用いられる方法に依存して、適用されてもよい。
プレス機でのプレスによる結合は、互いに組み立てられるべき要素の温度を上昇すること、およびプレス機内で面３１、３２上に圧力を付加することによってそれらを別の一つにプレスすることからなる。
熱間圧縮結合に用いられる圧力は、例えば８０ＭＰａ〜１２０ＭＰａの範囲である。その温度は、部品同士を結合するのに用いられる金属シール層の性質の機能である。その温度は、本質的に前記金属層の金属の融点より低く、一般的に前記融点のの６０〜８０％の範囲である。
前記金属シール層がモリブデンから作られる場合、その温度は熱間静水圧プレスによる結合用およびプレス機でのプレスによる結合用の両方の９００℃〜１２００℃の範囲であるように特に選択される。
前記部品３０が作られたならば、それは例えばろう付けによって前記部品２０と組み立てられる。この目的のために、ろう材の層４８は低気孔面２１、３１間に介在される（図８）。

熱構造複合材料で作られた部品同士のろう付けはそれ自身知られている。例えば、Ｎｏ．２ ７４８ ４７１およびＮｏ．２ ７４９ ７８７として公開されたフランス特許出願に記載された形態のシリコンを主体とするろう付け材料を用いることができる。他のろう付け組成物は、特にウエスゴメタル、ＵＳサプライヤーのマルゴンアドバンスセラミックの部門、による商品名；ＴｉＣｕＳｉｌのろう材のようなシリコンまたはチタンを主体とする組成物を用いることができる。
変形において、前記部品２０、３０は熱間圧縮によって互いに結合できる。
この目的のために、表面２１、３１は熱間圧縮による結合に供することに加え、シール機能をなすことができる金属コートを初期に備える。

例として、各面２１，３１は下地材料との化学反応に対するバリア機能および／または整合機能を有利になす金属の第１層、および熱間圧縮による結合能を有する第２金属層を有する。
前記第２層は、ニッケル、銅、鉄、または少なくともそれらの１つの合金から選ばれる金属であってよい。ニッケル（Ｎｉ）またはニッケル合金は、良好な熱伝導性、熱間圧縮による良好な結合性および熱間圧縮により結合する間に通路を液状態にするのを避ける高融点の有益さを現す。
前記第１層は、レニウム、モリブデン、タングステンおよびタンタルから選ばれる金属から作られる。前記熱構造複合材料がＳｉＣマトリクッスおよび炭素またはＳｉＣの繊維強化を有する場合、および／またはＳｉＣのコートが既に前記熱構造複合材料上に形成されている場合、レニウムはＳｉＣと反応しない有益さを現す。レニウムは、良好な導電性を現し、かつそれは熱間圧縮の下で順次結合する間、液状態を経由しないことを保証する高融点を有する。さらに、レニウムはそれらのＳｉＣとＮｉの中間である膨張率を有し、それゆえ前記第２金属層が少なくとも一部がニッケルで構成される場合、機械整合層を構成する。
前記第１、第２の金属層は、真空中で堆積される。物理蒸着堆積型またはプラズマスパッタ型の従来の堆積法を用いることができる。
熱間圧縮により前記部品を互いに結合する前に、金属箔は前記部品の向き合った内面の間に介在してもよく、その金属箔は内面２１、３１上に形成される金属コートの第２金属層と同じ材料で作られることが好ましい。
前記部品２０、３０は熱間圧縮により互いに結合され、金属箔を挿入後の可能である。
熱間静水圧プレス組立法または前述のようなプレス機でのプレス法を用いることができる。
前記部品２０、３０は、熱間圧縮により互いに結合される場合、内面２１、３１上に金属コートを形成した後に前記結合を前記部３４、３６と前記シール層３８の間の結合と同様にできる。
図９〜図１３は、本発明に従う活性冷却パネルの種々の他の具体化を示す。
したがって、図９のパネルは図１〜図３のそれと前記部品３０の部３６およびシール層３８がパネルの周囲の周りに突出することで異なる。
前記パネルは、リム５６が突出する基材５５を備えるフレーム５４中に収納されることができる。シールガスケット５８は、前記基材５５と前記部品２０および部３４近傍の前記パネル３０の周囲と突出部３６および層３８と前記リム５６とにより規定される空間に配置される。このガスケット５８は、冷却流漏れを前記パネル周囲回りに収容するために供する。
図１０のパネルは、図１〜図３のそれと前記部品３０が補剛材（スチフナー）６０を備えることで異なる。これらの補剛材は、前記部品３０の部３６の外面３２から突出している剛性リブの形態である。
前記リブ６０は、前記部３６に統合的に作られる。
前記リブ６０は、委ねられる力に耐える大きな能力を前記パネルに与え、前記部品３０の部３４、３６間および前記部品２０、３０間の結合を損傷するであろう変形を防ぐ。
図１１のパネルは、図１〜図３のそれと部品３０のみならず部品２０がその部品２０内で部品２０、３０間の界面からある距離で介在されるシール層６２を備えていることで異なる。
前記層６２は、前記シール層３８と同種であってもよく、かつ前記部品３０は２つの別個の部をそれら部間に介在されるその層６２で互いに組み立てることによって同様に作られる場合、前記シール層３８と同様な手法で置かれてもよい。
図１２のパネルは、図１〜図３のそれと部品３０が熱構造複合材料の単一片で、かつシール層６４が前記部品３０内に配置される代わりにその外面３２上に配置されることで異なる。
前記層６４は、前記シール層３８と同種であってもよく、かつ前記部品３０に熱間圧縮によって同様に組み立てられてもよい。
図１３に示すように図１２に示される種類のパネルの部品２０はその外面２２に組み立てられるシール層６４も備えてもよい。
図１２および図１３のパネルは、他のパネルのそれらより容易に作ることができる。しかしながら、シール層を、熱構造複合材料の２つの部間の、部品内に統合することは前記複合材料の存在によって前記シール層を酸化から保護することができる。また、シール層を部品の外面に置くことはシール層をパネルの外面で補剛材または界面の可能な存在を斟酌するように形付けることにとって必要になる。
通常、単一パネルはそのパネルにおける２つの部品の１つの外面に据え付けられるシール層および他の部品に配置されるシール層を備える。

図１０、図１１に示される具体化のパネルを図９の具体化に示されるフレームに置くことができる。
例
図１〜図３の具体化に示された種類の部品２０および部３４、３６は、Ｃ／ＳｉＣ熱構造複合材料から作られており、機械加工により形成されるチャンネルおよびマニホールドを有する。
前記内面２１、３１の気孔は、キシレンのＰＣＳ溶液に平均粒径約９μｍのＳｉＣ粉末を含む組成物をその上にブラッシングすることによって低減された。空気中で乾燥後、ＰＣＳは約３５０℃で架橋され、それから約９００℃に温度を上昇することによってＳｉＣに変態させた。約１００μｍの厚さを有する薄いコートは、化学蒸着浸透によってそれから堆積され、前記コートは部品２０および部３４の外面全体のみならず、内面２１、３１に形成された。ＰＣＳをＳｉＣ粉末と共同してセラミック化することの残滓の協力において、前記ＳｉＣコートは気孔の効果的な低減に寄与する。
前記部３４、３６の面３５、３７は、開口孔を存在させるように前記複合材料を暴露するために機械加工され、つづいてそれら面間に配置される箔と機械的結合を促進する。０．１ｍｍ厚さのモリブデン箔は、前記面３５，３７間に介在し、組み立てが熱間静水圧プレスによってなされた。この目的のために、要素３４，３８，３７はグラファイトのプレートで０．５ｍｍ厚さのモリブデン箔内に収納され、このプレートは組み立てるべき前記要素の外表面と前記モリブデン箔の間に介在される。
熱間静水圧プレスは、約９０ＭＰａの圧力および約１０００℃の温度でなされた。
この方法で得られた部品３０は、シリコン系ろう材組成物を用いるろう付けによって部品２０に組み立てられた。

本発明に従う活性冷却パネルの具体化の断面図。 図１のII−II面上の破断面図。 図１のIII−III面上の断面図。 図１に示されるタイプのパネルを製造するための本発明に従う方法を履行する工程の図。 図１に示されるタイプのパネルを製造するための本発明に従う方法を履行する工程の図。 図１に示されるタイプのパネルを製造するための本発明に従う方法を履行する工程の図。 図１に示されるタイプのパネルを製造するための本発明に従う方法を履行する工程の図。 図１に示されるタイプのパネルを製造するための本発明に従う方法を履行する工程の図。 本発明に従う活性冷却パネルの他の具体化の断面図。 本発明に従う活性冷却パネルの他の具体化の断面図。 本発明に従う活性冷却パネルの他の具体化の断面図。 本発明に従う活性冷却パネルの他の具体化の断面図。 本発明に従う活性冷却パネルの他の具体化の断面図。

Claims (25)

1. 内面（２１、３１）および反対の外面を各々有する熱構造複合材料の第１、第２の部品（２０、３０）で、前記部品がそれらの内面（２１、３１）を互いに結合することによって互いに組み立てられる、および前記第１および第２の部品の少なくとも１つの内面に形成される凹みによって形成されるチャンネル（２４）を備えた活性冷却パネル（１０）であって、
   前記第１および第２の部品の少なくとも１つに結合されると共に、その相互組立内面からある距離で位置を定められるシール層（３８，６２１，６４，６６）をさらに備えるパネル。
2. 前記シール層（３８，６２）は、前記第１および第２の部品（３０，２０）の少なくとも１つ内に位置を定められ、その内面とその外面の間の部にその部品を分離し、前記２つの部は前記シール層によって互いに結合される請求項１記載のパネル。
3. 前記シール層（６４，６６）は、前記第１および第２の部品の少なくとも１つの外面を被覆する請求項１記載のパネル。
4. 前記シール層（３８，６２，６４，６６）は、薄い金属層である請求項１ないし３いずれか１項記載のパネル
5. 前記シール層（３８，６２，６４，６６）は、ニオブ、ニッケル、タンタル、モリブデン、タングステンおよびレニウムから選ばれる金属から作られる請求項４記載のパネル。
6. 前記シール層（３８）およびそのシール層を有する前記部品（３０）の外面に位置を定められる部は、前記パネル（１０）周囲から突出される請求項２、４、５いずれか１項記載のパネル。
7. 前記チャンネル（２４）は、前記部品（２０）の内面に形成され、その部品の外面はパネルが使用にある間、高温にに曝されるべきであるパネル（１０）の面を構成する請求項１ないし６いずれか１項記載のパネル。
8. 剛化リブ（６０）は、パネル（１０）が使用にある間、高温にに曝されるべきである側から反対の側に位置を定められる部品（３０）の外側面から突出する請求項１ないし７いずれか１項記載のパネル。
9. 前記第１および第２の部品の内面（２１，３１）は、ろう材で互いに結合される請求項１ないし８いずれか１項記載のパネル。
10. 前記第１、第２の部品（２０、３０）の内面（２１，３１）は、互いに直接結合される金属コートを備える請求項１ないし８いずれか１項記載のパネル。
11. 活性冷却パネル（１０）の製造法であって、それぞれ内面および内面と反対の外面を有し、第１および第２の部品（２０，３０）の少なくとも１つの内面がチャンネル（２４）を形成する凹みが存在する熱構造複合材料の第１および第２の部品を準備すること、前記部品内面に統合される循環チャンネルを有する熱構造複合材料で作られる冷却パネルが得られるように前記第１および第２の部品の内面同士を結合することによってそれらの部品を組み立てることからなる工程を含み、第１および第２の部品（２０，３０）の少なくとも１つがその部品の内面からある距離で位置を定められたシール層（３８，６２，６４，６６）を備える方法。
12. シール層（３８，６２）は、パネルの内面およびその外面の間の第１および第２の部品の少なくとも１つ内に統合される請求項１１記載の方法。
13. 第１および第２の部品の少なくとも１つは、２つの別個の部で作られ、かつそれらの部はそれらの間に介在される前記シール（３８，６２）と共に組み立てられる請求項１２記載の方法。
14. 前記第１および第２の部品の少なくとも１つの外面は、シール層（６４，６６）を備える請求項１１記載の方法。
15. 金属箔は、前記シール層（３８，６２，６４，６６）として用いられる請求項１２ないし１４いずれか１項記載の方法。
16. 金属箔は、ニオブ、ニッケル、タンタル、モリブデン、タングステンおよびレニウムから選ばれる金属で作られて用いられる請求項１５記載の方法。
17. 前記金属箔は、熱間圧縮によって前記複合材料の第１および第２の部品に組み立てられる請求項１５または１６記載の方法。
18. 前記金属箔は、熱間静水圧プレスによって前記複合材料の第１および第２の部品（２０，３０）に組み立てられる請求項１７記載の方法。
19. 前記第１および第２の部品（２０，３０）の内面は、ろう材によって互いに組み立てられる請求項１１ないし１８いずれか１項記載の方法。
20. 少なくとも１つの金属コート層は、前記第１および第２の部品（２０，３０）の内面に形成され、かつ前記内面は熱間圧縮によって互いに集合される請求項１１ないし１８いずれか１項記載の方法。
21. 前記内面は、熱間静水圧プレスによって互いに集合される請求項２０項記載の方法。
22. 前記第１および第２の部品（２０，３０）の内面（２１，３１）を互いに集合する前、処理はそれら部品の内面の少なくとも１つで前記熱構造複合材料の表面気孔を低減する請求項１１ないし２１いずれか１項記載の方法。
23. 気孔を低減するための前記処理は、前記部品の内面の少なくとも１つの表面に懸濁物を適用することを含み、その懸濁物は溶液中のセラミック粉末およびセラミック材料前駆体を含有し、それから前記前駆体をセラミック材料に変態する請求項２２記載の方法。
24. 前記前駆体は、架橋されかつ熱処理でセラミックに変態されるポリマーである請求項２３記載の方法。
25. 前記前駆体は、セラミック材料に変態された後、セラミック堆積物（５２）が化学蒸着浸透または化学蒸着堆積によって供される請求項２３または２４記載の方法。

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