JP6318175B2

JP6318175B2 - 湾曲したセラミック音響減衰パネルの製造方法

Info

Publication number: JP6318175B2
Application number: JP2015554208A
Authority: JP
Inventors: フーケ，ステファニー; ヒメネス，セバスチャン; フィリップ，エリク; グリアーヌ，エディ
Original assignee: サフラン・セラミックス
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2034-01-29
Also published as: EP2951013A1; RU2015136536A; BR112015017486B1; US20160003106A1; CN104955643A; US9631519B2; FR3001452A1; CN104955643B; BR112015017486A2; WO2014118216A1; EP2951013B1; CA2898155C; CA2898155A1; FR3001452B1; RU2646061C2; JP2016507021A

Description

本発明は、音響減衰パネルの一般的分野に関する。より詳細には、本発明は、ガスタービンなどの航空機用エンジン、またはそれらの排気によって生成される騒音を低減するために使用される音響減衰パネルに関する。

ガスタービンの排気ダクトの騒音を低減するために、音響減衰パネルを備えるこの種のダクトを画定する要素の表面を提供することが知られている。それらのパネルは、通常、減衰させることが望まれる音波に対して透過性の多孔表面を有する壁によって、および反射中実壁によって構成され、ハニカムまたは多孔質構造体などのセル状構造が、それらの２つの壁の間に配置される。よく知られている方法においては、この種のパネルは、ダクトに生成される音波のある周波数範囲を減衰させる働きをするヘルムホルツ型共鳴器を形成する。

パネルのそのタイプの構成要素（壁およびセル状体）は、通常、文献米国特許第５９１２４４２号明細書および英国特許第２３１４５２６号明細書に説明されているように金属材料から作られる。それにもかかわらず、航空機技術などの、軽量化が絶えざる関心事項である技術分野においては、金属材料で作られる音響減衰パネルの使用は、比較的不利益をもたらしている。

文献米国特許第８０４３６９０号明細書は、複合材料（マトリックスによって高密度化された繊維強化材）から作られるその壁およびそのセル状体を有する音響減衰パネルを説明しており、それによって、従来使用される金属材料と比べて軽量化を達成している。それにもかかわらず、その文献は、形状が平面であるパネルまたはパネルサブアセンブリのみを開示しており、その結果、防音処理を備える円筒形状または円錐台形状の部分を設けることは、部分の壁に配置されるべき平面または直線形状から成る複数の音響減衰サブアセンブリを必要とする。その製造技術は、音響パネルを平面サブアセンブリから作るのに多数の作業を必要とし、それによって、パネルを製造する際に必要とされる最適化およびコストに不利益がもたらされる。

米国特許第５９１２４４２号明細書英国特許第２３１４５２６号明細書米国特許第８０４３６９０号明細書

音響減衰パネルを複合材料から特にセラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料から作ることができるようになり、湾曲した形状を有し、防音されることになる部分の形状に適合する解決策を有する必要性が存在する。

この目的を達成するために、本発明は、湾曲形状のセラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料で作られる音響減衰パネルを製造する方法を提供し、本方法は、次のステップ、すなわち、
セラミック前駆体樹脂を有するセル状構造を画定する繊維構造体を含浸するステップと、
セル状構造の最終形状に一致する湾曲形状を有するツーリング上にセル状構造の繊維構造体を保持しながら、セラミック前駆体樹脂を重合するステップと、
前記構造体のセルを閉じるようにセル状構造を第１および第２のスキンと合体させるステップであり、各スキンが、セラミック前駆体樹脂で含浸される繊維構造体によって形成され、各スキンが、前記スキンの樹脂を重合する前または後に前記セル状構造に合体されるステップと、
セル状構造ならびに第１および第２のスキンによって構成されるアセンブリを熱分解するステップと、
化学蒸気浸透（ＣＶＩ）によって前記アセンブリを高密度化するステップと
を含む。

このように、本発明の方法によれば、セル状構造が初めに作られ、これは、含浸樹脂を重合することによって所望の湾曲形状に圧密化される。この段階において、すなわち、重合後、および熱分解によって樹脂をセラミックに転移する前に、セル状構造は、依然としてある程度の可撓性または変形性を有すると同時に、自立型であるようにかつその湾曲形状を維持するのに十分な剛性を有する。同様に、スキンが含浸段階または重合段階にある間に、すなわちそれらの含浸樹脂を熱分解する以前に、該スキンは、セル状構造に組み立てられる。したがって、音響減衰パネルを、それらが組み込まれることになる部分の形状に正確に適合する湾曲形状を有するＣＭＣ材料から作ることができる。

構成部品が含浸段階にある間に音響パネルの該構成部品が一緒に組み立てられる場合には、これらは、一緒に組み立てられることになる部分の間の隙間を低減することができる可撓性または変形性を依然として有し、それにより、作られることになる最終音響パネルの形状公差によりよく合わせることができる。

加えて、圧密化されたセル状構造は、スキンに対する保持および成形支持体として働き、それによって、それらの要素が成形ツーリングを使用するいかなる必要もなしに熱分解され高密度化されることができるようになり、したがって、その結果として、音響減衰パネルを製造するコストが低減される。

ＣＶＩによって音響パネルの要素を共通に高密度化すること（共高密度化）は、それらの要素の間の接合を強くする働きをする。

本発明の方法の第１の態様においては、２つのスキンのうちの少なくとも１つが、スキンの含浸樹脂を重合する以前にセル状構造に合体され、本方法は、合体ステップの後にかつ熱分解ステップの前にスキンの樹脂を重合するステップを含む。

本発明の方法の第２の態様においては、２つのスキンのうちの１つは、スキンを通過する針を有するツーリング上に配置され、セル状構造は、前記スキンに穿孔を作るようにツーリング上に配置される前記スキンと合体される。したがって、穿孔は、アコースティックスキンに作られ、同時に、前記スキンは、セル状構造によって組み立てられる。

本発明の方法の第３の態様においては、２つのスキンのうちの少なくとも１つの樹脂は、セル状構造との合体前に重合され、前記スキンは、セル状構造の湾曲形状に類似する湾曲形状を有するツーリング上に重合中に保持され、少なくともセラミック前駆体樹脂を含む接着剤が、スキンと接触することになるセル状構造の一部に配置される。

本発明の方法の第４の態様においては、接着剤は、耐熱材料の粉末によって構成される固体充填剤をさらに含む。

本発明の方法の第５の態様においては、その含浸樹脂が重合された後に、第１のスキンはセル状構造に合体され、かつ、第２のスキンをセル状構造に合体させる以前に、本方法は、複数の穿孔を第１のスキンに作るステップを含み、第２のスキンは、複数の穿孔を作る前記ステップの後にセル状構造に合体される。

本発明の方法の第６の態様においては、本方法は、セル状構造を画定する伸張可能な繊維構造体を作るステップを含む。伸張可能な繊維構造体は、特に、３次元織りによって、または多層織りによって作られ得る。

セル状体およびそれに結合したスキンは、熱構造複合材料、すなわち、複合材料、特に炭素／炭素複合材料またはセラミックマトリックス複合材料で作られる。これらの要素がセラミックマトリックス複合材料で作られる場合には、セル状体の、およびスキンの繊維構造体は、特に炭化珪素繊維を用いて作られることができ、同時に、セル状構造の、およびスキンの含浸樹脂は、炭化珪素前駆体樹脂であることができ、高密度化ステップは、炭化珪素の化学蒸気浸透を含む。

本発明の他の特徴および利点は、非限定的な実施例としてかつ添付の図面を参照して与えられる、本発明の特定の実施形態についての次の説明から明らかになる。

本発明の実施によって湾曲されている形状の音響減衰パネルの概略斜視図である。本発明の実施によって湾曲される形状の音響減衰パネルを製造する方法のステップのフローチャートである。セル状構造を作るために使用される伸張可能な繊維構造体の概略斜視図である。本発明の実施による伸張可能な繊維構造体の製造を示す図である。本発明の実施による伸張可能な繊維構造体の製造を示す図である。本発明の実施による伸張可能な繊維構造体の製造を示す図である。本発明の別の実施による伸張可能な繊維構造体の製造を示す図である。本発明の別の実施による伸張可能な繊維構造体の製造を示す図である。本発明の別の実施による伸張可能な繊維構造体の製造を示す図である。本発明の実施による伸張可能な繊維構造体の２つの連続する織り平面の拡大図である。本発明の実施による伸張可能な繊維構造体の２つの連続する織り平面の拡大図である。図６Ａおよび図６Ｂの繊維構造体と同じタイプの繊維構造体を作るための織り平面を示しているが、横糸および縦糸が、本発明のもう１つの実施によってセルの軸に対して４５°に配向される図である。図６Ａおよび図６Ｂの繊維構造体と同じタイプの繊維構造体を作るための織り平面を示しているが、横糸および縦糸が、本発明のもう１つの実施によってセルの軸に対して４５°に配向される図である。図６Ａおよび図６Ｂの繊維構造体と同じタイプの繊維構造体を作るための織り平面を示しているが、横糸および縦糸が、本発明のもう１つの実施によってセルの軸に対して４５°に配向される図である。図６Ａおよび図６Ｂの繊維構造体と同じタイプの繊維構造体を作るための織り平面を示しているが、横糸および縦糸が、本発明のもう１つの実施によってセルの軸に対して４５°に配向される図である。図６Ａおよび図６Ｂの繊維構造体と同じタイプの繊維構造体を作るための織り平面を示しているが、横糸および縦糸が、本発明のもう１つの実施によってセルの軸に対して４５°に配向される図である。図６Ａおよび図６Ｂの繊維構造体と同じタイプの繊維構造体を作るための織り平面を示しているが、横糸および縦糸が、本発明のもう１つの実施によってセルの軸に対して４５°に配向される図である。図６Ａおよび図６Ｂの繊維構造体と同じタイプの繊維構造体を作るための織り平面を示しているが、横糸および縦糸が、本発明のもう１つの実施によってセルの軸に対して４５°に配向される図である。図６Ａおよび図６Ｂの繊維構造体と同じタイプの繊維構造体を作るための織り平面を示しているが、横糸および縦糸が、本発明のもう１つの実施によってセルの軸に対して４５°に配向される図である。図６Ａおよび図６Ｂの繊維構造体と同じタイプの繊維構造体を作るための織り平面を示しているが、横糸および縦糸が、本発明のもう１つの実施によってセルの軸に対して４５°に配向される図である。図６Ａおよび図６Ｂの繊維構造体と同じタイプの繊維構造体を作るための織り平面を示しているが、横糸および縦糸が、本発明のもう１つの実施によってセルの軸に対して４５°に配向される図である。図６Ａおよび図６Ｂの繊維構造体と同じタイプの繊維構造体を作るための織り平面を示しているが、横糸および縦糸が、本発明のもう１つの実施によってセルの軸に対して４５°に配向される図である。図６Ａおよび図６Ｂの繊維構造体と同じタイプの繊維構造体を作るための織り平面を示しているが、横糸および縦糸が、本発明のもう１つの実施によってセルの軸に対して４５°に配向される図である。シェーパ―ツーリング上に伸張されている繊維構造体を示す概略斜視図である。本発明の実施による音響減衰パネルに使用される湾曲したセル状構造の斜視図である。本発明の実施による音響減衰パネルのパネルを形成することになる２つの繊維構造体を示す概略図である。重合段階のセル状構造を用いて組み立てられている含浸段階のスキンを示す概略分解斜視図である。

本発明の音響減衰パネル、またはより正確にはそれを作り上げる要素は、熱構造複合材料で、すなわち良好な機械的特性と高温でこれらの特性を維持する能力とを有する複合材料で作られる。通常の熱構造複合材料は、炭素マトリックスで高密度化される炭素繊維強化材によって形成される炭素／炭素（Ｃ／Ｃ）複合材料、および、少なくとも一部がセラミックであるマトリックスで高密度化される（炭素、またはセラミック繊維の）難燃性繊維強化材によって形成されるセラミックマトリックス複合（ＣＭＣ）材料である。ＣＭＣの実施例は、Ｃ／ＳｉＣ複合体（炭素繊維強化材および炭化珪素マトリックス）、Ｃ／Ｃ−ＳｉＣ複合体（炭素繊維強化材および一般に繊維により近い炭素相と炭化珪素相との両方を含むマトリックス）、およびＳｉＣ／ＳｉＣ複合体（両方とも炭化珪素で作られる補強繊維およびマトリックス）、および酸化物／酸化物複合体（両方ともアルミナで作られる補強繊維およびマトリックス）である。中間相層は、材料の機械的強度を改善するために補強繊維とマトリックスとの間に挿入されることができる。

熱構造複合材料から部品を製造することは、よく知られている。

図１は、穿孔１３を有するアコースティックスキン１２と構造スキン１４との間に配置されるセル状構造１１を有する音響減衰パネル１０を示しており、現在説明されている実施例のこれらの要素のすべては、ＣＭＣ材料から作られる。

図２に示されるように本発明の方法の実施においては、音響減衰パネルは、セル状構造またはセル状体を作ることから始まる本発明によって製造され、このセル状構造またはセル状体は、図３に示される繊維構造体１００などのセル状構造を画定するように（ステップＳ１）、難燃性繊維の、特に炭素またはセラミック繊維の繊維構造体を調製することを必要とし、その構造体は、六角形から成るセル１０２を画定する直角壁１０１を有する。

セル状構造の強化材を形成するための繊維構造体は、特に文献米国特許第５４１５７１５号明細書に説明されるようにさまざまな方法で作られ得る。特に、および図４Ａ〜図４Ｃに示されるように、これは、たとえばテクスチャ１１０を形成するように炭化珪素（ＳｉＣ）繊維で作られる、ファブリックのスタッガード配置プライ１１１に一緒に積み重ね、接合することによって作られ得る。プライ１１１間の接合は、平行なストリップ１１２に沿って行われ、プライの一方の面にあるストリップ１１２は、他方の面にあるストリップ１１２に対してオフセットされる（図４Ａ）。プライ１１１間の接合のストリップ１１２は、特に、接着剤によって、またはスティチングによって作られ得る。プライの積み重なりは、接着剤のストリップに対して直角に切断されてセグメント１１３になる（図４Ｂ）。次いで、各セグメントは、変形するとこの実施例では六角形セル１１４（図４Ｃ）を有するセル状構造１１００が作り出されるように、プライの面に直角な方向に引っ張られる（図４Ｂの矢印ｆ１）。

図５Ａ〜図５Ｃに示される変形においては、たとえばＳｉＣ繊維で作られる２次元プライ１２１が、テクスチャ１２０を形成するように一緒に重ね合わされ、針で縫われる（図５Ａ）。プライ１２１は、たとえば織布から成り、あるいは織布および繊維のウェブでできている複合体から成る層であり、繊維のウェブは、プライを通して埋め込まれるようにニードリング中に針によって容易に捕えられ得る繊維を形成する。図５Ｂに示されるように、スロットの形のカット１２２が、たとえばウォータージェットまたはレーザを用いて、テクスチャ１２０にスタッガード配置に作られ、カットは、セルの寸法および形状を画定する寸法および配置から成る。カットが作られた後に、テクスチャ１２０は、変形されるとこの実施例では六角形セル１２４を有するセル状構造１２００が作り出されるように切断面に対して直角な方向に引っ張られる（図５Ｃの矢印ｆ２）。

もう１つの変形においては、セル状構造の強化材を形成することになる繊維構造体は、セルの壁の平面に織布のストリップを配置し、かつこれらのストリップをセル間の接続点で一緒に接合することによって作られ得る。

もう１つの変形においては、伸張可能な繊維構造体は、３次元織りまたは多層織りによって作られる。

多層織りによって伸張可能な繊維構造体６００を作る１つの方法が、図６Ａおよび図６Ｂに図式で示されており、この図６Ａおよび図６Ｂは、多面織りタイプの織物の２つの連続する織り面のそれぞれの拡大図であり、横糸は断面で示されている。この実施例においては、構造体６００は、セル状構造のセルの軸に対応するＺ方向に延在する横糸Ｔ１〜Ｔ６の６つの層を有する。図６Ａおよび図６Ｂにおいては、横糸の各層は、縦糸Ｃ１〜Ｃ６によって相互連結され、各糸は、縦糸のそれぞれの層に属する。繊維構造体の厚さ、およびしたがって、構造体６００を伸張することによって後に形成されるセルの高さは、方向Ｚに延在し、縦糸によって一緒に織られる横糸の長さによって、すなわち図６Ａおよび図６Ｂの平面の繰返しの数によって決定される。構造体６００の長さおよび幅は、縦糸の織り層の数によってそれぞれ画定される（Ｙ方向）。

簡略化のために、縦糸の６つの層および横糸の６つの層が、この実施例では示されている。もちろん、得ることが望まれる繊維構造体の寸法（幅および長さ）に応じて、構造体は、特に繊維構造体のＹ方向のセルの数を増加するために、縦糸のおよび横糸の層のより大きな数によって作られ得る。さらに、簡潔さの理由から、図６Ａに示されるように、２つの隣接する菱形状のセルの作り方を示すために、この実施例では２２本の横糸のみが示されている。もちろん、層当たりの横糸の数は、繊維構造体のＸ方向のセルの数を増加するためにより大きくてもよい。

係合部６１１〜６１７は、横糸の２つの隣接する層の糸の間に作られる。これらの相互連結部は、非相互連結のゾーン６２１〜６２８を画定し、各々は、いったん繊維構造体が伸張されるとセルのすべてまたは一部を形成する。

上に記述した繊維構造体６００は、セル軸に対して平行なその横糸で織られる（０°）が、縦糸は、セル軸に対して直角である（９０°）。それにもかかわらず、横糸および縦糸は、セル軸に対して異なって配向されることもできる。特に、繊維構造体は、横糸および縦糸がセル軸に対して４５°に配向されるように織られることができ、それによって、繊維構造体が伸張されながらより大きな程度までに変形できるようになり、それによって、ねじれ面上で良好な成形が容易になる。

図７Ａ〜図７Ｌは、上に記述した繊維構造体６００、すなわち菱形状のセルを形成するのに適した繊維構造体と同じタイプの繊維構造体７００を作るのに適した織り面を示しているが、その中で、縦糸および横糸は、各セルの軸に対して４５°に配向される。繊維構造体７００の製織は、２つの横糸の間の相互連結部が、図７Ａと図７Ｃ、図７Ｂと図７Ｄ、図７Ｃと図７Ｅ、等との間の係合部７１１〜７１７について示されるように、この実施例では２つの横糸によって、２つの平面毎にオフセットされるという点で、構造体６００の製織とは異なる。

また、本発明のセル状構造の強化材を形成することになる繊維構造体は、多層織りまたは３Ｄインターロック型織りによって作られ得る。用語「インターロック織り」は、本明細書においては、各縦糸層が複数の横糸を相互連結する多層織りまたは３Ｄ織りを意味するように使用され、同じ縦糸列の糸のすべては、縦糸を横糸層で交差した織り面において同じ移動をする。

いったん繊維構造体１００が作られると、これは、セラミック材料用の有機前駆体を含む液体組成物で含浸される（ステップＳ２）。このために、繊維組織が、樹脂、通常、樹脂用の溶媒を含む浴に浸漬される。排液後に、予備硬化（予備重合）がストーブ内で行われる。乾燥は、繊維組織に十分な変形性を保つために、適度の温度で行われる必要がある。

含浸装置注入による、または実際には樹脂トランスファ成形（ＲＴＭ）による含浸を通して連続的に繊維組織を通過させるなどの、他の知られている含浸技術が使用され得る。

有機前駆体は、通常、溶媒で希釈される可能性がある樹脂などのポリマー形態である。例示として、セラミック用の、および特にＳｉＣ用の液体前駆体は、ポリカルボシラン（ＰＣＳ）、ポリシロキサン（ＰＳＸ）、ポリチタノカルボシラン（ＰＴＣＳ）、またはポリシラザン（ＰＳＺ）型の樹脂であってもよいが、炭素用の液体前駆体は、フェノール型の樹脂であってもよい。

次いで、含浸繊維構造体１００は、製造されるべきセル状体の最終形状に一致する方向Ｄｃに湾曲される形状を有する支持ツーリング４００上に成形されることによって伸張され、成形され、これは、音響減衰パネルが取り付けられることになる部分の形状にそれ自体近い（ステップＳ３、図８）。現在説明されている実施形態においては、支持ツーリング４００は、形状が円筒形であり、ツーリング４００の適切な位置に構造体を保持するためのペグ４１０を有する。

繊維構造体１００がツーリング４００上に伸張され、成形された後に、繊維構造体１００を含浸する樹脂は、ある程度の機械的強度をそれに与えるために重合され、それにより、処理されながらこれがその形状を維持できるようになる（ステップＳ４）。したがって、湾曲形状を有し、壁１５１によって画定される複数のセル１５２を有するセル状構造１５０が得られる（図９）。

その後、音響パネル用の第１および第２のスキン、すなわち内側スキンおよび外側スキンを形成することになる２つの平坦な繊維構造体が作られる（ステップＳ５）。このために、２つの繊維構造体２００および３００が、図１０に示されるように準備される。スキンの繊維構造体は、難燃性繊維（炭素またはセラミック繊維）で作られる繊維組織から得られ得る。使用される繊維組織は、特に、
２次元（２Ｄ）織り、
その内容が参照により本明細書に組み込まれている、文献国際公開第２０１０／０６１１４０号パンフレットに特に説明されているような、３Ｄまたは多層織りによって得られる、３次元（３Ｄ）織り、
ニッティング、
フェルティング、
糸またはトウの単方向（ＵＤ）シート、あるいは、たとえばスティチングによって、化学結合剤を使用することによって、またはニードリングによって、複数のＵＤシートを異なる方向に重ね合わせ、ＵＤシートを一緒に接合することによって得られる、多方向（ｎＤ）シート
などの、さまざまな種類および形状から成ることができる。

また、織布、ブレーディング、ニッティング、フェルト、糸シート、トウ、等の複数の重ね合わせた層でできている繊維構造体を使用することができ、その層は、たとえばスティチングによって、糸または剛性要素を埋め込むことによって、またはニードリングによって一緒に接合される。

いったん繊維構造体２００および３００が作られると、これらは、上に記述した含浸技術のうちの１つを用いて、セラミック材料用の前駆体である有機樹脂を少なくとも含む固体組成物で含浸される（ステップ６）。

次のステップは、２のスキンをセル状体と合体させることにある。上に記述したように、各スキンは、含浸段階中にまたは重合段階中にセル状体に合体され得る。

本発明の第１の実施においては、繊維構造体２００および３００は、含浸段階において、すなわち有機前駆体樹脂を重合する前に、繊維構造体１５０と合体される（ステップ７）。このために、および図１１に示されるように、繊維構造体２００は、ツーリング４００と同様に、製造されることになる音響パネルの形状に、かつパネルが取り付けられることになる部分の形状に一致する湾曲形状を有するツーリング５００の上に配置される。また、ツーリング５００は、繊維構造体２００に穿孔を作るためにその表面に複数の針５１０を有する。次いで、セル状構造１５０が、含浸繊維構造体２００の上に配置される。次いで、含浸繊維構造体３００は、これが既に圧密化されていることを仮定すれば、構造体３００用の成形支持体を構成するセル状体の上部に配置される。繊維構造体２００および３００を含浸する樹脂は、それらがその後の操作中にそれらの形状を維持できるようになるのに十分な強度をそれらに与えるように重合される（ステップ８）。したがって、２つのパネルは、それらの間に挿入されるセル状構造によって得られる。スキンとセル状体との間の接合を増大するために、接着剤が、これらの要素の接触部分の間に配置され得る。例示として、使用される接着剤は、プレセラミック樹脂（４０重量％）と約９マイクロメートル（μｍ）の粒径を有する炭化珪素の充填剤（６０重量％）との混合物によって構成され得る。接着剤は、セル状構造を接着剤の浴に浸漬することによって、またはセル状構造にスラリー形態の接着剤を塗布することによって塗布され得る。また、セラミック前駆体に基づく、かつ良好な高温強度を有する任意の他の接着剤を使用することができる。

次いで、アセンブリは、ポリマーマトリックスをセラミックに転移するように不活性ガスの下で熱分解処理を受ける（ステップ９）。

この段階において、セル状構造およびスキンは、依然として多孔性を有し、この多孔性は、後に、炭化珪素を用いた化学蒸気浸透（ＣＶＩ）の知られている技術によって決定されたレベルまで低減される。このために、セル状構造およびスキンによって構成されるアセンブリは、反応ガスが流入されるオーブンに配置される。オーブン内の圧力および温度ならびにガスの組成は、ガス分解の成分から、あるいは複数のその成分の間の反応から生じる固体材料を堆積させることによってマトリックスをその中に形成するように、ガスが部品の細孔内に拡散できるようになるように選択される。例示として、セラミックの、特にＳｉＣの気体状前駆体は、メチルトリクロロシラン（ＭＴＳ）であることができ、これは、（あるいは水素の存在下で）ＭＴＳ分解によってＳｉＣを生じる。

音響減衰パネルの部分のこの共高密度化は、部品間の最終接合を形成する。

したがって、湾曲され、かつ穿孔１３を有する音響パネル１２と構造パネル１４との間に配置されるセル状構造１１を有する、形状を有する図１に示されるような音響減衰パネル１０が得られ、これらの要素のすべては、ＣＭＣ材料で作られている。

スキンは、さまざまな方法でセル状構造に合体され得る。上に記述した実施例においては、スキンは、これらが含浸段階にある間に、すなわちスキンに形成されることになる繊維構造体を含浸する樹脂を重合する以前に、両方ともセル状構造に合体される。

本発明の方法の異なる実施においては、第１のスキン、たとえばアコースティックスキンは、これが含浸段階にある間にセル状構造の最下部分に合体され、次いで、これは、重合処理を受ける。次いで、第２のスキン、たとえばこの実施例では構造スキンは、これが含浸段階にある間に、および重合処理を受ける以前に、セル状構造の上部に合体される。上に記述したタイプの接着剤は、セル状構造のおよびスキンの接触部分の間に配置され得る。加えて、いったんアコースティックスキンが合体され、重合されていると、穿孔が、第２の構造スキンを合体する以前に、たとえば機械的な穴あけによって、またはレーザもしくはウォータージェットを用いることによってその中に作られ得る。これにより、構造スキンを損傷するいかなる危険もなしに、穿孔をアコースティックスキンに機械加工することができる。

本方法のもう１つの異なる実施においては、２つのスキンのうちの１つ、またはスキンの両方が、セル状構造と合体する以前に重合処理を受ける。こうした状況では、スキン（複数可）を形成するための含浸繊維構造体（複数可）は、セル状構造の形状に一致する湾曲形状を有する成形ツーリングに保持されながら、重合処理を受ける。次いで、このように圧密化されたスキン（複数可）は、セル状構造およびスキンの接触部分の間に挿入される上に記述したタイプの接着剤でセル状構造に合体される。

アコースティックスキン、すなわち穿孔を有するスキンは、パネルの音響減衰要件に応じて、セル状構造の底部または上部に配置される。アコースティックスキンの穿孔は、さまざまな段階で、かつさまざまな方法で作られ得る。穿孔が含浸段階で繊維構造体に作られる場合には、構造体は、複数の針を有するツーリング上に配置されている間に、重合処理を受け、この複数の針は、上に記述したような重合の後に穿孔を構成するように構造体に開口を形成する働きをする（図１１）。

また、穿孔は、重合、熱分解、またはＣＶＩ高密度化を受けた後にアコースティックスキンに作られ得る。こうした状況では、穿孔は、機械的な穴あけによって、レーザによって、または加圧下の水のジェット、等によって作られる。

本発明の音響減衰パネルは、一般に、ガスタービンの任意の排気ダクトに使用され得る。特に、ターボジェットの排気ダクトなどの航空機用エンジンノズルの異なる部分は、それと共に取り付けられ得る。また、これは、エンジンコアから伝搬される音波を減衰させるために航空機用エンジンナセルの内側表面に使用されることができる。また、本発明の音響減衰パネルは、有利なことに、航空機用エンジンのスラストリバーサに、特にこの種のスラストリバーサの目的のために使用され得る。

パネルの形状および寸法は、パネルが取り付けられることになる部分、および音響減衰を提供することが望まれる領域に応じて画定される。

セラミックマトリックス複合材料から音響減衰パネルを作ることは、部品の重量を低減し、また同時に（７００℃よりも高い）高温での構造強度を与える働きをする。例示として、排気システムにおいては、排気コーンにおよびノズルにＣＭＣ音響減衰パネルを使用することにより、排出システムの重量に不利益をもたらすことなく、航空機用エンジンの後部胴体に音響減衰機能を組み込むことができる。

Claims

湾曲形状の音響減衰パネル（１０）を製造する方法であって、
セル状構造（１５０）を画定する繊維構造体（１００）をセラミック前駆体樹脂で含浸するステップと、
セル状構造（１５０）の最終形状に対応する湾曲形状を有するツーリング（４００）上に繊維構造体（１００）を保持しながら、セラミック前駆体樹脂を重合するステップと、
セル状構造（１５０）を、前記セル状構造のセルを閉じるように第１および第２のスキンと合体させるステップであり、各スキンが、セラミック前駆体樹脂で含浸される繊維構造体（２００；３００）によって形成され、各スキンが、前記スキンの樹脂を重合する前または後に前記セル状構造に合体されるステップと、
セル状構造ならびに第１および第２のスキンによって構成されるアセンブリを熱分解するステップと、
化学蒸気浸透によって前記アセンブリを高密度化するステップと
を含む、方法。
２つのスキンのうちの少なくとも１つが、スキンの含浸樹脂を重合する以前にセル状構造（１５０）に合体されること、および、合体ステップの後にかつ熱分解ステップの前に前記スキンの樹脂を重合するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
２つのスキンのうちの１つが、スキンを通過する針（５１０）を有するツーリング（５００）上に配置され、セル状構造（１５０）が、前記スキンに穿孔を作るようにツーリング上に配置される前記スキンと合体されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
２つのスキンのうちの少なくとも１つの樹脂が、セル状構造（１５０）との合体前に重合され、前記スキンが、セル状構造の湾曲形状に類似する湾曲形状を有するツーリング（４００）上に重合中に保持されること、および、少なくともセラミック前駆体樹脂を含む接着剤が、スキンと接触することになるセル状構造の一部に配置されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
接着剤が、耐熱材料の粉末によって構成される固体充填剤をさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
第１のスキンが、セル状構造（１５０）に合体されること、および、第２のスキンをセル状構造に合体させる以前に、本方法が、複数の穿孔を第１のスキンに作るステップを含み、第２のスキンが、複数の穿孔を作る前記ステップの後にセル状構造に合体されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
セル状構造（１５０）を画定する伸張可能な繊維構造体（１００）を作るステップを含むことを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
伸張可能な繊維構造体（６００）が、３次元織りによって、または多層織りによって作られることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
セル状体の、およびスキンの繊維構造体（１００、２００、３００）が、炭化珪素繊維から作られることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
セル状構造の、およびスキンの含浸樹脂が、炭化珪素前駆体樹脂であること、および、高密度化ステップが、炭化珪素の化学蒸気浸透を含むことを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。