[发明专利]二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉的制备方法

摘要

本发明涉及一种二维碳/硅‑碳化硅复合材料销钉的制备方法及其预制体的制备方法和结构，其中销钉的制备过程包括：(1)采用平铺(0°)和斜铺(45°)交替铺设的二维碳布、石墨模具定型、碳纤维垂直缝制多层碳布来制备预制体；(2)预制体内部沉积热解碳保护层；(3)化学气相渗透(CVI)碳化硅基体；(4)将平板毛坯切割成截面为正方形的条状销钉毛坯；(5)CVI碳化硅保护裸露的纤维；(6)反应熔体浸渗(RMI)处理；(7)销钉毛坯车削成标准尺寸；(8)检验得到成品碳/硅‑碳化硅复合材料销钉。本发明结合CVI和RMI工艺成本较低、生产周期短、产品气孔率低、密度高、可实现批量化生产。CVI+RMI制备的陶瓷基复合材料室温下的剪切强度为80～100MPa。

主权项

1.一种二维碳/硅‑碳化硅复合材料销钉的制备方法，包括以下步骤：1)制作二维平板预制体；2)通过沉积炉在二维平板预制体内部渗透热解碳保护层；3)在渗透有热解碳保护层的二维平板内部渗透碳化硅基体；4)加工销钉条形毛坯；5)将销钉毛坯装夹在车床上按图纸尺寸车圆柱及长度，得到二维碳/硅‑碳化硅复合材料销钉成品；其特征在于：所述步骤1)具体为：1.1)将打有孔的石墨平板水平放置；1.2)在石墨平板上平铺多层二维碳布，直至二维碳布的叠层厚度满足销钉直径且留有加工余量；相邻两层二维碳布的对应的纤维夹角为45°，1.3)将多层二维碳布与石墨平板加紧，将石墨平板竖起；1.4)将石墨平板与支架固定；1.5)使用纤维通过石墨平板上设置的孔垂直缝制碳布，制成二维平板预制体；步骤4)与步骤5)之间还包括：a)将销钉毛坯放入炉内沉积碳化硅层；b)将涂有氮化硼浆料的销钉毛坯并排放入坩埚中，使用硅粉和碳化硅粉按1:1～2的质量比混合将销钉毛坯包埋，放入熔体浸渗炉中进行RMI处理。