[发明专利]纤维增强陶瓷基复合材料天线罩/窗的制备方法和装置

权利要求书

1.一种纤维增强陶瓷基复合材料天线罩/窗的制备方法，包括：

S1.将脱胶后的纤维预制件放置在仿形模具上,以软质膜和所述仿形模具构建用于容纳所述纤维预制件的密封空腔,并对所述密封空腔连接用于输送溶胶的溶胶单元和用于对所述密封空腔抽真空并保持的抽真空单元；其中，所述软质膜为耐受温度范围在200℃～350℃的真空袋膜；

S2.对所述密封空腔抽真空至真空度小于等于6×10^-2MPa，同时对所述仿形模具加热，以排除所述密封空腔内和所述纤维预制件所吸附的空气和水分；

S3.向抽真空后的所述密封空腔灌入溶胶并对所述纤维预制件进行真空浸渍；

S4.在所述软质膜的外侧覆盖呈粉状固体的压力传导介质,对所述压力传导介质施加压力,将所述纤维预制件压靠在所述仿形模具上；

S5.对所述纤维预制件进行真空下的干燥-凝胶化处理；其中，包括：S51.保持对所述纤维预制件的压力不变，打开所述抽真空单元中的真空截止阀和真空泵，并对所述仿形模具进行加热；

S52.将所述纤维预制件加热至第二预设温度，并以第三预设时间进行持续保温，完成对所述纤维预制件的干燥-凝胶化处理；

S53.停止对所述仿形模具的加热，依次关闭所述抽真空单元的真空截止阀和真空泵；

S54.当所述纤维预制件温度降至室温后，卸载施加在所述压力传导介质上的压力；

S6.重复执行步骤S3至S5，以使所述纤维预制件增重达到50％以上，并取下所述纤维预制件；

S7.将取下的所述纤维预制件放入马弗炉中，在800℃烧结1h，获得半致密的复材制品；

S8.在不需要模具的条件下，对半致密的所述复材制品执行“溶胶浸渍-干燥-凝胶化-烧结”循环，进一步致密化，直至密度达到设计要求并获得成品；其中，包括：

S81.将步骤S7中获取的半致密的复材制品直接放入到真空浸渍罐中，抽真空，浸渍溶胶并保持一定时间；

S82.将所述复材制品取出沥干，并放入真空干燥箱中干燥；

S83.将干燥后的所述复材制品放入到马弗炉中进行烧结；

S84.重复步骤S81至S83，直至经过处理后的所述复材制品的密度达到设计要求获得最终的成品；其中，成品各位置的密度波动小于±0.02g/cm³，纤维体积分数波动小于±0.2％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，将脱胶后的纤维预制件放置在仿形模具上,以软质膜和所述仿形模具构建用于容纳所述纤维预制件的密封空腔,并对所述密封空腔连接用于输送溶胶的溶胶单元和用于对所述密封空腔抽真空并保持的抽真空单元的步骤中，包括：

S11.所述纤维预制件由透波陶瓷纤维采用2D叠层、2.5D编织、3D编织、针刺缝合中的至少一种方式制作，并对所述纤维预制件进行脱胶处理；

S12.将所述纤维预制件放置在与其形状相适配的所述仿形模具上，并在所述纤维预制件上铺设一层导流网；

S13.在所述导流网上铺设一层所述软质膜，并将所述软质膜的边缘与所述仿形模具采用高温密封胶进行粘接构成所述密封空腔；

S14.将所述溶胶单元和所述抽真空单元连接到所述密封空腔上，且在连接处采用高温密封胶密封。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，对所述密封空腔抽真空至真空度小于等于6×10^-2MPa，同时对所述仿形模具加热，以排除所述密封空腔内和所述纤维预制件所吸附的空气和水分的步骤中，包括：

S21.关闭所述溶胶单元上的输送截止阀；

S22.打开所述真空单元的真空截止阀和真空泵，对所述密封空腔进行抽真空，当腔内真空度达到小于等于6×10^-2MPa时，同时对所述仿形模具加热，当温度达到第一预设温度后，保持第一预设时间后停止加热。