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[发明专利]兼具优异成型性和良好力学性能的SiC/SiC陶瓷复合材料及制备方法-CN202210274085.7有效
发明人： 成来飞;叶昉;李盛豪;李朝晨;张立同 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-03-20 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： C04B35/80 文献下载
摘要：本发明涉及一种兼具优异成型性和良好力学性能的SiC/SiC陶瓷复合材料及制备方法，采用化学气相沉积工艺获得多孔SiC陶瓷中间体；之后采用聚合物浸渍裂解工艺(PIP)在去除碳纤维留下的“纤维丝孔”中回填SiC陶瓷，由此获得多孔SiC/SiC陶瓷复合材料；采用致密化工艺填充获得致密的SiC/SiC陶瓷复合材料，实现材料成型性和力学性能的协同。对浸渍裂解工艺参数的控制，调控浸渍液中PCS与二甲苯的浓度、固化温度和升温速率、裂解温度和升温速率，可实现对碳化硅纤维形态、分布和组分的调控，进而实现对复合材料性能的调控。本发明充分结合了聚合物转化陶瓷法和化学气相沉积法的优势，通过牺牲模板法实现了此种兼具优异成型性和良好力学性能的SiC/SiC陶瓷复合材料的制备。
兼具优异成型良好力学性能 sic 陶瓷复合材料制备方法

[发明专利]多级结构的氮化硅泡沫陶瓷及通过渗硅氮化原位生长晶须或纳米线结合CVI工艺制备方法-CN202210525130.1有效
发明人： 成来飞;叶昉;罗熙烨;张青;崔雪峰 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-05-14 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： C04B38/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种本发明提出的一种多级结构的氮化硅泡沫陶瓷及通过渗硅氮化原位生长晶须或纳米线结合CVI工艺制备方法，首先采用有机泡沫浸渍法将聚氨酯海绵裹浆形成泡沫陶瓷粗坯，然后在高温下通过渗硅氮化反应在粗坯孔壁和孔中生成Si3N4纳米线或棒状晶须，得到多级结构泡沫陶瓷预制体，最后采用化学气相渗透法在预制体骨架和纳米线、晶须表面制备Si3N4基体实现连接和增密，由此获得多级结构Si3N4泡沫陶瓷。本发明制备的结构功能一体化新型多级结构Si3N4泡沫陶瓷，骨架和孔隙结构特征协同实现了优良的耐高温、力学性能、隔热性能和透波性能。
多级结构氮化泡沫陶瓷通过原位生长纳米结合 cvi 工艺制备方法

[发明专利]一种用于SiCf-CN202310609536.2在审
发明人： 成来飞;杨劲松;叶昉 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： C04B41/89 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于SiCf/SiC表面的Ti‑Si‑C复合涂层及其制备方法。该复合涂层具有从SiC基体表面向外侧依次为TiC层、Ti3SiC2层和Ti5Si3Cx层的三层结构，该复合涂层的制备方法包括以下步骤：1)制备具有富碳表面的SiCf/SiC；2)包埋；3)热处理；4)清洗。以该制备方法制备的复合涂层，TiC层用于缓和Ti3SiC2层与SiC基体的热失配应力，Ti5Si3Cx层用于进一步提升复合涂层的抗水氧能力，该复合涂层可以有效的提高SiCf/SiC复合材料的抗水氧与热液腐蚀能力，具有较强的结合强度。
一种用于 sic base sub

[发明专利]一种用于陶瓷基复合材料紧固件的高长径比棒状预制体-CN202310484551.9在审
发明人： 成来飞;张毅;霍达;陈旭;田录录;邢朝阳;廖军刚 -专利权人：西安鑫垚陶瓷复合材料股份有限公司
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： C04B35/80 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于陶瓷基复合材料紧固件的高长径比棒状预制体，本发明涉及陶瓷基复合材料紧固件预制体技术领域。该预制体包括芯体结构和包层结构，包层结构包裹在芯体结构外；其中，芯体结构为多根纤维束同向排布形成的圆柱体，包层结构为纤维束编织的筒状体。本发明制备的高长径比棒状预制体结构，可实现螺纹牙内纤维增强体均匀分布，有助于包层螺纹牙具有更优异强韧性，芯体单向纤维束充分发挥纤维强韧性。本发明解决了现有技术中二维叠层预制体或三维针刺预制体制备的紧固件性能易受剪切方向影响以及纤维增强体分布不均匀的问题。
一种用于陶瓷复合材料紧固长径预制

[发明专利]一种基于长棒状预制体结构的陶瓷基复合材料螺栓-CN202310487354.2在审
发明人： 成来飞;张毅;霍达;陈旭;田录录;邢朝阳;廖军刚 -专利权人：西安鑫垚陶瓷复合材料股份有限公司
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： C04B35/80 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于长棒状预制体结构的陶瓷基复合材料螺栓，本发明涉及陶瓷基复合材料螺栓制备技术领域。该方法包括以下步骤：预制体结构设计；制备芯体结构；编制包层结构；缝合，制备界面层，然后进行致密化处理，再进行螺纹加工，最后再采用化学气相沉积法制备陶瓷涂层，制得基于长棒状预制体结构的陶瓷基复合材料螺栓。本发明实现了螺柱强度和螺纹牙强度协同提升，本发明解决了现有技术中CMC‑SiC机械连接所采用2D和3DN螺栓因螺纹牙非均匀承载，而导致部分螺纹牙易发生断齿的问题。
一种基于长棒状预制结构陶瓷复合材料螺栓

[发明专利]一种涡轮外环涂层制备工装及其使用方法-CN202210501732.3有效
发明人：张晰;张海昇;刘持栋;孙翔;李建章;成来飞 -专利权人：西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： C23C4/134 文献下载
摘要：本发明涉及一种涡轮涂层制备工装，具体涉及一种涡轮外环涂层制备工装及其使用方法。解决了目前缺乏特定工装用于涡轮外环表面的环境屏障涂层制备技术问题。本发明涂层制备工装包括多个涂层工装基座、涂层工装背板、涂层工装前板和涂层工装挡板；涂层工装基座上设置有卡槽，多个卡槽形成安装卡槽；涂层工装背板和涂层工装前板设置在安装卡槽内；涂层工装前板包括连接梁和多个隔断梳齿；相邻隔断梳齿之间形成多个构件安装卡位；涡轮外环构件位于构件安装卡位内；连接梁上设置有用于涡轮外环构件固定限位的斜面翻边卡扣；涂层工装背板上设置有挡板滑槽，涂层工装挡板通过挡板滑槽设置在隔断梳齿和涡轮外环构件的上端面上方。
一种涡轮涂层制备工装及其使用方法

[发明专利]一种具有尾缘劈缝的陶瓷基复合材料导向叶片及其制备方法-CN202210720664.X有效
发明人：张晰;杨勇;刘持栋;孙翔;李建章;王卿;成来飞 -专利权人：西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司
申请日： 2022-06-23 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： C04B35/573 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有尾缘劈缝的陶瓷基复合材料导向叶片及其制备方法，该方法包括以下步骤：将预埋劈缝模型均匀放置于夹持有内型模具的导向叶片纤维预制体的开放式尾缘内，依次缝合、覆盖模具和缝合，制得夹持有内型模具和预埋劈缝模型的导向叶片纤维预制体；然后依次沉积界面层和陶瓷基体，去除模具，加工至设计尺寸，继续沉积陶瓷基体，精加工至设计尺寸，然后进行损伤修复，制得具有尾缘劈缝的陶瓷基复合材料导向叶片。该导向叶片能够大幅度降低导向叶片尾缘处温度约43.7％，显著增强了导向叶片整体冷却效果，本发明的制备方法简单易操作，适用于大深径比的尾缘劈缝的制备，有效解决了大深径比槽道无法直接加工的问题。
一种具有尾缘劈缝陶瓷复合材料导向叶片及其制备方法

[发明专利]基于凝胶注模预强化制备碳化硅基复合材料整体涡轮盘的方法-CN202210595442.X有效
发明人： 成来飞;叶昉;刘芮含;吕鑫元;张立同 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-05-29 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： C04B35/80 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于凝胶注模预强化制备碳化硅基复合材料整体涡轮盘的方法，采用凝胶注模结合碳热还原预强化和PIP工艺制备SiCw/SiC复合材料整体涡轮盘的方法。需要在SiCw素坯的干燥过程中设置温度梯度，并且相应温度段的干燥时间需严格控制。需要对SiCw预制体进行预强化，通过向SiCw凝胶注模浆料中加入适量的二氧化硅颗粒，在真空排胶阶段使其与有机物残余的碳发生碳热还原反应形成碳化硅相，并通过后续的多次浸渍蔗糖和硅溶胶溶液以及高温碳热还原反应在SiCw预制体内形成一定量的碳化硅相，对SiCw素坯起到预强化效果。在PIP过程中，先驱体的浓度、裂解温度和升温速率、热处理条件都需要严格控制。
基于凝胶注模预强化制备碳化硅复合材料整体涡轮方法

[发明专利]一种具备电磁波吸收性能的SiC/Si3-CN202211179300.1有效
发明人：范晓孟;郝浩辉;请求不公布姓名;薛继梅;成来飞 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： C04B35/80 文献下载
摘要：本申请涉及一种具备电磁波吸收性能的SiC/Si3N4复合物及其制备方法，SiC/Si3N4复合物包括SiC纤维预制体，由SiC纤维编织而成；BN界面层，通过化学气相渗透工艺制备并沉积于SiC纤维的表面；硅基陶瓷，通过先驱体浸渍裂解工艺在BN界面层的表面制备得到；Si3N4基体，通过化学气相渗透工艺制备并沉积于硅基陶瓷的表面。本发明提供的SiC/Si3N4复合物中，作为保护层的硅基陶瓷介于BN界面层和Si3N4基体之间，可以对BN界面层起到保护作用，使其在SiC纤维外侧保持完整连续。硅基陶瓷通过先驱体浸渍裂解工艺(PIP工艺)制备得到，PIP工艺制备硅基陶瓷时，硅基陶瓷的内部会存在孔隙及裂纹，其中的裂纹及孔隙在扩展过程中又可以起到引导裂纹多向偏转的作用，使复合物具有较高的韧性。
一种具备电磁波吸收性能 sic si base sub

[发明专利]一种三维棱柱周期结构吸波陶瓷基复合材料及其制备方法-CN202310541268.5在审
发明人：薛继梅;杨帆;李霏;范晓孟;曾庆丰;成来飞 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： C04B35/80 文献下载
摘要：本发明公开了一种三维棱柱周期结构吸波陶瓷基复合材料及其制备方法，该陶瓷基复合材料包括介质层，原位成型于介质层上的吸波单元，以及填充于介质层和吸波单元的缝隙中的陶瓷基体；其中，吸波单元由导电纤维堆叠形成且呈三维棱柱状。本发明提出了在一定厚度的陶瓷纤维布(即，介质层)上原位成型三维棱柱周期结构的离散型周期吸波单元，并在介质层和吸波单元的缝隙中填充陶瓷基体，最终获得气孔率小于10％的三维棱柱周期结构吸波陶瓷基复合材料；本发明中的陶瓷基复合材料有效提高陶瓷基复合材料在4～18GHz超宽频吸波性能，解决了陶瓷基复合材料低频和宽频吸波的瓶颈难题。
一种三维棱柱周期结构陶瓷复合材料及其制备方法

[发明专利]一种三维梯度周期结构陶瓷基复合材料及其制备方法-CN202310541057.1在审
发明人：薛继梅;杨帆;李霏;范晓孟;曾庆丰;成来飞 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： C04B35/591 文献下载
摘要：本发明公开了一种三维梯度周期结构陶瓷基复合材料及其制备方法，其利用电磁模拟仿真软件模拟出介质层的厚度以及梯度周期结构吸波单元的尺寸及分布，然后根据模拟结果进行介质层裁剪以及导电纤维布的叠层形成纤维预制体，再对纤维预制体进行致密化，获得三维梯度周期结构陶瓷基复合材料。本发明中的制备方法具有可设计性强、形式多样、易于成型、对透波纤维布无损伤等优势，可在厚度较薄的条件下实现低频、宽频吸波陶瓷基复合材料一体化制备。
一种三维梯度周期结构陶瓷复合材料及其制备方法

[发明专利]一种夹层闭孔隔热界面相及其制备方法和应用-CN202310596181.8在审
发明人：叶昉;郭广达;成来飞;张立同 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-05-24 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： C04B35/628 文献下载
摘要：本发明涉及一种夹层闭孔隔热界面相及其制备方法和应用，采用CVI工艺在编织的纤维布表面沉积一层SiCO界面层保护纤维免受后续工艺损伤和环境氧侵蚀，再将含Sc2SiO5的有机浆料通过真空浸渍的方法引入到含有SiCO界面层的SiC纤维布内，将纤维布叠层，加压升温固化，随后将其在管式炉内加压裂解，在SiCO界面层表面制备膜状多孔Sc2SiO5层，最后采用CVI工艺在膜状多孔Sc2SiO5层表面制备高晶化程度的SiBN界面层，由此形成SiCO‑Sc2SiO5‑SiBN夹层闭孔隔热界面相。三种界面层组合形成的夹层闭孔隔热界面相在保证SiC/SiC复合材料强韧性的前提下，将纤维所受实际温度降低100℃左右，有望解决现阶段国产纤维耐温性待提升的问题，进一步提高SiC/SiC复合材料的使用温度。
一种夹层隔热界面及其制备方法应用

[发明专利]一种用于陶瓷复材的全自动热冲击装置及试验方法-CN202310492445.5在审
发明人：李博;张毅;霍达;成来飞 -专利权人：西安鑫垚陶瓷复合材料股份有限公司
申请日： 2023-05-04 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G01N5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于陶瓷复材的全自动热冲击装置，属于陶瓷复材热冲击技术领域，其目的是解决现有常规马弗炉热冲击试验方法不能准确获得热冲击试验的温度制度曲线的问题，其包括支撑系统，支撑系统包括型材架，型材架内设置有加热保温系统，加热保温系统正下方设置有升降系统，升降系统的一侧设置有显示控制系统，位于升降系统处的型材架上设置有合金板材作为设备外壳，显示控制系统、加热保温系统和升降系统均穿过合金板材，与输入电源相连；本发明可提高炉体的承重和装载量，同时，实现自动化控温目的，提高控温精度，解决了以往人工夹取试样效率低、难以准确控制热冲击试验条件的问题，提高作业效率，准确获得热冲击试验的温度制度曲线。
一种用于陶瓷全自动冲击装置试验方法

[发明专利]一种高强高纯氮化硅坩埚及其制备方法和应用-CN202310572227.2在审
发明人：张青;成来飞;叶昉;周杰;赵凯 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-05-22 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： C04B35/591 文献下载
摘要：本发明涉及多晶硅铸锭技术领域，具体涉及一种高强高纯氮化硅坩埚及其制备方法和应用。本发明采用反应烧结结合化学气相沉积法制备氮化硅坩埚，解决现有反应烧结制备的氮化硅坩埚中，因具有杂质导致的不适合应用于硅晶制备的技术问题。本发明采用化学气相沉积法制备高纯度Si3N4涂层，通过采用此涂层作为坩埚内层，以阻隔氮化硅陶瓷基体中杂质的扩散，避免单晶硅生产中基体内的杂质与硅进行反应。反应烧结的氮化硅基体具有较高的强度，而且CVD Si3N4纯度高无杂质，二者结合后所制备的氮化硅坩埚能够很好地满足单晶硅的制备要求，具有广阔的市场应用前景。
一种高强高纯氮化坩埚及其制备方法应用

[发明专利]一种高温透波氮化物复合材料天线罩的低成本快速制备方法-CN202210400792.6有效
发明人：叶昉;成来飞;周杰;张立同 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-04-17 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： C04B35/583 文献下载
摘要：本发明涉及一种高温透波氮化物复合材料天线罩的低成本快速制备方法，对纤维进行表面除胶处理，然后通过碳热氮化还原反应制备氮化硼界面相；制备单向带的同时配制预浸浆料，制备单向预浸带；制备石墨模具，并在模具上制备一层阻碳扩散氮化硅涂层；在石墨模具上缠绕、成型天线罩预制体；天线罩预制体高温固化、裂解，并采用PIP工艺进行后续致密化；采用单向纤维预浸带叠层缠绕成型结合PIP工艺致密化新型组合工艺制造氮化物天线罩，该方法具有工艺可控、可操作性强的优势，能够显著提高天线罩的成品率，实现高性能天线罩的低成本、短周期、批量化稳定生产。
一种高温氮化物复合材料天线罩低成本快速制备方法

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