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的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】
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
技术领域
[0001 ]本发明涉及陶瓷基复合材料制备与加工技术领域，具体是一种二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉的制备工艺，主要应用于高强度、耐高温、耐腐蚀、抗氧化的复合材料连接领域。
【背景技术】
[0002]陶瓷基复合材料以其高强度、高硬度、耐高温、耐磨损、抗腐蚀、低密度等优异的热物理性能及力学性能受到各类航空、航天领域的青睐，特别是飞行器上使用环境苛刻的零件，陶瓷基复合材料可以替代传统特种金属材料，提高零部件在该环境下的综合性能。
[0003]由于复合材料编制工艺的限制，实现大型、精密、复杂构件十分困难。因此，研究开发高性能、安全可靠、低成本的连接件对复合材料应用具有重要的意义。航空、航天类所用的连接件根据不同的服役温度及力学性能，选择不同的材料。碳/碳复合材料连接件具有低密度、耐磨损及高比强等一系列优点，其高温抗氧化性能仍然较差也限制其长寿命、高性能的发挥;碳/碳化硅复合材料连接件除了具备低密度、耐高温、高比强、高温抗氧化性能外，还具备抗烧蚀、对裂纹不敏感、不发生灾难性损毁等优异性能。但其制造成本较高，周期较长限制其在民品方向的应用；而碳/硅-碳化硅复合材料连接件不但和碳/碳化硅复合材料的性能差异较小，还比碳/碳化硅复合材料连接件的制造成本低。因此碳/硅-碳化硅复合材料类连接件不但可以满足使用环境苛刻的太空领域，也可以应用在某些低成本的民用领域。
[0004]在公开号为CN103601523A的发明专利中公开了一种陶瓷基复合材料销钉针刺预制体结构及制备方法。该针刺预制体结构为长纤维无玮布与短纤维网胎交替铺层的针刺结构；其中长纤维方向与销钉轴向夹角为-5°?5°的无玮布层数是长纤维方向与销钉轴向夹角85°?95°的无玮布层数的3?9倍。该方法包括首先采用化学气相渗透工艺对针刺预制体结构进行热解碳沉积，然后采用化学气相渗透工艺进行碳化硅的沉积，最后采用机加工的方式将致密化后的预制体加工成销钉。该方法采用的多层交替铺层的针刺结构制作起来较难，难以实现预制体性能稳定均匀。采用该方法制备的销钉针刺预制体销钉的室温剪切强度约为81?105MPa。同时，一直采用化学气相渗透法制备C/S i C复合材料时制备周期长、成本较高。
【发明内容】
[0005]为了克服复杂结构的针刺C/SiC复合材料(CVI工艺)销钉的制备技术生产周期长、成本高，产品性能不稳定差异较大等缺点，本发明提供一种二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉的制备方法，同时还提供了销钉预制体的制备方法和结构。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案:
[0007]本发明所提供的二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉预制体，包括多层二维碳布，其特殊之处在于:
[0008]所述多层二维碳布中相邻两层二维碳布的对应纤维的夹角为45°，
[0009]所述二维碳/娃-碳化娃复合材料销钉预制体还包括缝制结构，所述缝制结构包括成方形矩阵分布的多个U型纤维，多个U型纤维从多层二维碳布的单侧垂直穿透多层二维碳布。上述方形矩阵中的相邻两列U型纤维的末端还设置有I个U型纤维。
[0010]本发明所提供的二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉预制体的制备方法，其特殊之处在于:包括以下步骤:
[0011 ] I)将打有孔的石墨平板水平放置；
[0012]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纤维的夹角为45°，
[0013]3)将多层二维碳布与石墨平板加紧，将石墨平板竖起；
[OOM] 4)将石墨平板与支架固定；
[0015]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。
[0016]上述步骤2)所使用二维碳布中的纤维丝是垂直交织的，叠层时，相邻两层碳布成45°夹角。
[0017]上述石墨平板的孔按照8?15X 8?15mm的方式排列。
[0018]本发明所提供的二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉的制备方法，包括以下步骤:
[0019]I)制作二维平板预制体；
[0020]2)通过沉积炉在二维平板预制体内部渗透热解碳保护层；
[0021]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；
[0022]4)加工销钉条形毛坯；
[0023]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；
[0024]其特殊之处在于:所述步骤I)具体为:
[0025]1.1)将打有孔的石墨平板水平放置；
[0026]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°，
[0027]1.3)将多层二维碳布与石墨平板加紧，将石墨平板竖起；
[0028]1.4)将石墨平板与之间固定；
[0029]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。
[0030]上述步骤4)与步骤5)之间还包括:
[0031 ] a)将销钉毛坯放入炉内沉积碳化硅层；
[0032]b)将涂有氮化硼浆料的销钉毛坯并排放入坩祸中，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；
[0033]上述步骤2)的工艺条件为:沉积温度为600?1000°C，沉积炉抽真空至I?lOkPa，以流量为2?8L/min的丙稀气作为沉积气体，4?10L/min的Ar气作为保护气体，沉积时间为60?10h;得到沉积有热解碳保护层的二维平板预制体。
[0034]上述步骤3)的工艺条件为:沉积温度为1000?1200°C，沉积炉抽真空至I?lOkPa，以流量为4?10L/min的Ar气作为保护气体，流量为4?10L/min的H2气作为载气，将三氯甲基硅烷带入沉积炉内在二维平板内部发生反应，生成碳化硅基体，并沉积在所述二维平板内部的热解碳保护层上，生成密度(或气孔率)约为1.3?1.5g/cm3复合材料平板;所述三氯甲基硅烷的温度为30 0C?35 °C，H2与三氯甲基硅烷的摩尔质量比为9?11，沉积时间为60?100h；
[0035]上述步骤5)的工艺条件为:沉积温度为1000?1200°C，沉积炉抽真空至I?lOkPa，以流量为4?10L/min的Ar气作为保护气体，流量为4?10L/min的H2气作为载气，将三氯甲基硅烷带入沉积炉内在销钉毛坯内部及表面发生反应，生成密度(或气孔率)约为1.5?
1.7g/cm3复合材料条形毛坯。所述三氯甲基硅烷的温度为30 °C?35°C，H2与三氯甲基硅烷的摩尔质量比为9?11，沉积时间为30?50h。
[0036]上述RMI处理温度为1300?1500°C，炉内抽真空至I?lOkPa，以流量为2?8L/min的Ar气作为保护气体，渗透时间60?100h，制成密度(或气孔率)约为1.9?2.lg/cm3渗硅后的条形毛坯。
[0037]本发明的有益效果是:
[0038]1、本发明采用二维碳布平铺，再用碳纤维垂直穿刺的方法制备的二维平板预制体，预制体中相邻两层二维碳布的对应纤维的夹角为45°，这种结构不但保证了每层碳布平面内的纤维之间受力均匀，而且垂直穿刺的碳纤维也能够增强第三维空间的受力;使得销钉不容易产生受力薄弱点，提高了销钉的力学性能。
[0039 ] 2、本发明预制体的制备方法简单，效率高。
[0040]3、采用CVI碳化硅保护(而非热解碳保护)销钉的毛坯，能够使碳化硅渗透到内部碳纤维表面，可以持续保护碳纤维免遭液相硅溶液侵蚀。
[0041]4、采用RMI工艺(而非CVI工艺)制备销钉半成品的方法，不但渗透效率高、产品气孔率低，而且仅需一炉就可以完成，大大降低了产品的制造成本。
[0042]5、采用实施例2制备的陶瓷基复合材料室温下的剪切强度约为80?lOOMpa。
[0043]6、本发明制备的二维碳布预制体销钉具有现有技术中的销钉的剪切强度水平，可用于制备高连接强度的陶瓷基复合材料复杂构件。
【附图说明】
[0044]图1是二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉制备方法的流程图；
[0045]图2是复合材料平板预制体缝制示意图；
[0046]图3是复合材料平板预制体的剖视；
[0047]图4是图3的A处的放大图；
[0048]图5是图2的B处的放大图。
[0049]其中1-碳纤维、2-锁边碳纤维、3-石墨平板、4-多层碳布、5-穿线通孔。
【具体实施方式】
[0050]以下结合附图对本发明进行详细说明。
[0051]如图2-3所示，本发明的二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉预制体，包括多层二维碳布，多层二维碳布中相邻两层二维碳布的对应纤维的夹角为45°，二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉预制体还包括缝制结构，缝制结构包括成方形矩阵分布的多个U型纤维，多个U型纤维从多层二维碳布的单侧垂直穿透多层二维碳布。多层二维碳布的四边用碳纤维进行锁边，有时，方形矩阵中的相邻两列U型纤维的末端还设置有I个U型纤维。该二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉预制体的制备方法，包括以下步骤:
[0052]I)将打有孔的石墨平板水平放置；
[0053]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纤维的夹角为45° ;
[0054]3)将多层二维碳布与石墨平板加紧，将石墨平板竖起；
[0055]4)将石墨平板与支架固定；
[0056]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。二维平板预制体在沉积碳化硅层后，脱除石墨平板，形成销钉预制体。
[0057]以下举三个实施例对本发明的销钉制备方法进行详细说明。
[0058]实施例1:
[0059]本实施例是一种二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉的制备方法，其具体过程是:
[0060]步骤I，制作二维平板预制体。用二维碳布以平铺(0°)和斜铺(45°)方向进行交替逐层平铺(厚度保证大于销钉直径且留有加工余量)，使用表面打有孔(8?15X8?15mm排列方式)的石墨平板压平碳布，弓形架固定在支架上，使用碳纤维穿过每个孔，垂直缝制碳布制成二维平板预制体。
[0061]步骤2，沉积热解碳界面层。通过沉积炉在二维平板预制体内部渗透热解碳保护层，其工艺条件为:沉积温度为700°C，沉积炉抽真空至5kPa，以流量为3L/min的丙烯气作为沉积气体，6L/min的Ar气作为保护气体，沉积时间为70h左右;得到沉积有热解碳保护层的二维平板预制体。
[0062]步骤3，脱模沉积碳化硅基体。在渗透有热解碳保护层的二维平板内部渗透碳化硅基体，工艺条件为:沉积温度为1000°C，沉积炉抽真空至5kPa，以流量为6L/min的Ar气作为保护气体，流量为6L/mir^9H2气作为载气，将三氯甲基硅烷载入沉积炉内在二维平板内部发生反应，生成碳化硅基体，并沉积在所述二维平板内部的热解碳保护层上，生成密度(或气孔率)约为1.3?1.5g/cm3复合材料平板;所述三氯甲基硅烷的温度为30 V?35°C，H2与三氯甲基硅烷的摩尔质量比为9?11，沉积时间为70h左右。
[0063]步骤4，加工条形销钉毛坯;先用磨床将二维平板的上下表面磨平，保证厚度大于销钉直径(留有加工余量)。清洗干净平板表面，以无颗粒为准，然后将平板切割成截面为正方形的长条形毛坯。
[0064]步骤5，沉积碳化硅层;将条形毛坯放入炉内沉积碳化硅层，沉积温度为1000C,沉积炉抽真空至5kPa，以流量为6L/min的Ar气作为保护气体，流量为6L/mir^^H2气作为载气，将三氯甲基硅烷载入沉积炉内在销钉毛坯内部及表面发生反应，生成密度(或气孔率)约为
1.5?1.7g/cm3复合材料毛坯。所述三氯甲基硅烷的温度为30 °C?35 °C，出与三氯甲基硅烷的摩尔质量比为9?11，沉积时间为70h左右。
[0065]步骤6，RMI处理;将涂有氮化硼浆料的条形销钉毛坯并排放入坩祸中，使用硅粉和碳化硅粉(按1:1?2质量比混合)将条形销钉毛坯包埋，放入熔体浸渗炉中高温处理，处理温度为1300 °C，炉内抽真空至3kPa，以流量为2L/min的Ar气作为保护气体，渗透时间70h左右，生成密度(或气孔率)约为1.9?2.lg/cm3渗硅后的条形毛坯。
[0066]步骤7，加工销钉标准件;将熔体浸渗的条形销钉毛坯装夹在车床上，切割成销钉标准件。然后将销钉标准件进行超声波清洗、烘干，得到二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉成品O
[0067]实施例2:
[0068]步骤I，制作二维平板预制体。用二维碳布以平铺(0°)和斜铺(45°)方向进行交替逐层平铺(厚度保证大于销钉直径且留有加工余量)，使用表面打有孔(8?15X8?15mm排列方式)的石墨平板压平碳布，弓形架固定在支架上，使用碳纤维穿过每个孔，垂直缝制碳布制成二维平板预制体。
[0069]步骤2，沉积热解碳界面层。通过沉积炉在二维平板预制体内部渗透热解碳保护层，其工艺条件为:沉积温度为800°C，沉积炉抽真空至3kPa，以流量为4L/min的丙烯气作为沉积气体，8L/min的Ar气作为保护气体，沉积时间为70h左右;得到沉积有热解碳保护层的二维平板预制体。
[0070]步骤3，脱模沉积碳化硅基体。在渗透有热解碳保护层的二维平板内部渗透碳化硅基体，工艺条件为:沉积温度为1050°C，沉积炉抽真空至3kPa，以流量为8L/min的Ar气作为保护气体，流量为8L/mir^9H2气作为载气，将三氯甲基硅烷载入沉积炉内在二维平板内部发生反应，生成碳化硅基体，并沉积在所述二维平板内部的热解碳保护层上，生成密度(或气孔率)约为1.3?1.5g/cm3复合材料平板;所述三氯甲基硅烷的温度为30 V?35°C，H2与三氯甲基硅烷的摩尔质量比为9?11，沉积时间为70h左右。
[0071]步骤4，加工条形销钉毛坯;先用磨床将二维平板的上下表面磨平，保证厚度大于销钉直径(留有加工余量)。清洗干净平板表面，以无颗粒为准，然后将平板切割成截面为正方形的长条形毛坯。
[0072]步骤5，沉积碳化硅层;将条形毛坯放入炉内沉积碳化硅层，沉积温度为1050 °C，沉积炉抽真空至3kPa，以流量为8L/min的Ar气作为保护气体，流量为8L/min的出气作为载气，将三氯甲基硅烷载入沉积炉内在销钉毛坯内部及表面发生反应，生成密度(或气孔率)约为1.5?1.7g/cm3复合材料毛坯。所述三氯甲基硅烷的温度为30°C?35°C，H2与三氯甲基硅烷的摩尔质量比为9?11，沉积时间为70h左右。
[0073]步骤6，RMI处理;将涂有氮化硼浆料的条形销钉毛坯并排放入坩祸中，使用硅粉和碳化硅粉(按1:1?2质量比混合)将条形销钉毛坯包埋，放入熔体浸渗炉中高温处理，处理温度为1350 °C，炉内抽真空至2kPa，以流量为3L/min的Ar气作为保护气体，渗透时间70h左右，生成密度(或气孔率)约为1.9?2.lg/cm3渗硅后的条形毛坯。
[0074]步骤7，加工销钉标准件;将熔体浸渗的条形销钉毛坯装夹在车床上，切割成销钉标准件。然后将销钉标准件进行超声波清洗、烘干，得到二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉成品O
[0075]实施例3:
[0076]步骤I，制作二维平板预制体。用二维碳布以平铺(0°)和斜铺(45°)方向进行交替逐层平铺(厚度保证大于销钉直径且留有加工余量)，使用表面打有孔(8?15X8?15mm排列方式)的石墨平板压平碳布，弓形架固定在支架上，使用碳纤维穿过每个孔，垂直缝制碳布制成二维平板预制体。
[0077]步骤2，沉积热解碳界面层。通过沉积炉在二维平板预制体内部渗透热解碳保护层，其工艺条件为:沉积温度为900°C，沉积炉抽真空至lkPa，以流量为5L/min的丙烯气作为沉积气体，10L/min的Ar气作为保护气体，沉积时间为70h左右;得到沉积有热解碳保护层的二维平板预制体。
[0078]步骤3，脱模沉积碳化硅基体。在渗透有热解碳保护层的二维平板内部渗透碳化硅基体，工艺条件为:沉积温度为11000C，沉积炉抽真空至IkPa，以流量为10L/min的Ar气作为保护气体，流量为10L/mir^9H2气作为载气，将三氯甲基硅烷载入沉积炉内在二维平板内部发生反应，生成碳化硅基体，并沉积在所述二维平板内部的热解碳保护层上，生成密度(或气孔率)约为1.3?1.5g/cm3复合材料平板;所述三氯甲基硅烷的温度为30 V?35°C，H2与三氯甲基硅烷的摩尔质量比为9?11，沉积时间为70h左右。
[0079]步骤4，加工条形销钉毛坯;先用磨床将二维平板的上下表面磨平，保证厚度大于销钉直径(留有加工余量)。清洗干净平板表面，以无颗粒为准，然后将平板切割成截面为正方形的长条形毛坯。
[0080]步骤5，沉积碳化硅层;将条形毛坯放入炉内沉积碳化硅层，沉积温度为1100°C，沉积炉抽真空至lkPa，以流量为10L/min的Ar气作为保护气体，流量为10L/min的出气作为载气，将三氯甲基硅烷载入沉积炉内在销钉毛坯内部及表面发生反应，生成密度(或气孔率)约为1.5?1.7g/cm3复合材料毛坯。所述三氯甲基硅烷的温度为30°C?35°C，H2与三氯甲基硅烷的摩尔质量比为9?11，沉积时间为70h左右。
[0081]步骤6，RMI处理;将涂有氮化硼浆料的条形销钉毛坯并排放入坩祸中，使用硅粉和碳化硅粉(按1:1?2质量比混合)将条形销钉毛坯包埋，放入熔体浸渗炉中高温处理，处理温度为1400°C，炉内抽真空至lkPa，以流量为5L/min的Ar气作为保护气体，渗透时间70h左右，生成密度(或气孔率)约为1.9?2.lg/cm3渗硅后的条形毛坯。
[0082]步骤7，加工销钉标准件;将熔体浸渗的条形销钉毛坯装夹在车床上，切割成销钉标准件。然后将销钉标准件进行超声波清洗、烘干，得到二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉成品O
[0083]采用CVI+RMI工艺(实施例2)制备的陶瓷基复合材料室温下的剪切强度约为80?10Mpa;采用CVI制备的陶瓷基复合材料室温下得剪切强度约为81?105MPa。两者强度差异不大，但由于CVI沉积速率较慢，CVI工艺制备的陶瓷基复合材料总炉次需要11?12炉，而CVI+RMI工艺制备的陶瓷基复合材料总炉次需要7?8炉。从图3中可以看出，CVI工艺制备的销钉表面碳纤维较为明显，也有局部加工损伤，高温情况下容易发生氧化;CVI+RMI工艺制备的销钉表面被涂层包裹，高温情况下更能抗氧化。
[0084]本发明采用二维碳布平铺及斜铺再用碳纤维垂直穿刺的方法制备二维平板预制体，先在预制体内部渗透热解碳保护层，然后采用CVI(化学气相渗透法)+RMI(反应熔体浸渗法)工艺制备二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉，制备的销钉不但强度高且制备成本较低，而且碳/娃-碳化娃复合材料性能差异较小、稳定性高。
【主权项】
1.一种二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉预制体，包括多层二维碳布，其特征在于: 所述多层二维碳布中相邻两层二维碳布的对应纤维的夹角为45°， 所述二维碳/娃-碳化娃复合材料销钉预制体还包括缝制结构，所述缝制结构包括成方形矩阵分布的多个U型纤维，多个U型纤维从多层二维碳布的单侧垂直穿透多层二维碳布。2.根据权利要求1所述的二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉预制体，其特征在于:所述方形矩阵中的相邻两列U型纤维的末端还设置有I个U型纤维。3.一种二维碳/娃-碳化娃复合材料销钉预制体的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)将打有孔的石墨平板水平放置； 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纤维的夹角为45°， 3)将多层二维碳布与石墨平板加紧，将石墨平板竖起； 4)将石墨平板与支架固定； 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。4.根据权利要求3所述的二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉预制体的制备方法，其特征在于: 步骤2)所使用二维碳布中的纤维丝是垂直交织的，叠层时，相邻两层碳布成45°夹角。5.根据权利要求3或4所述的一种二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉预制体的制备方法，其特征在于: 石墨平板的孔按照8?15 X 8?15mm的方式排列。6.一种二维碳/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I)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)将石墨平板与之间固定； 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。7.根据权利要求6所述的二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉的制备方法，其特征在于: 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祸中，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。8.根据权利要求6或7所述的二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉的制备方法，其特征在于: 步骤2)的工艺条件为:沉积温度为600?10000C，沉积炉抽真空至I?1kPa，以流量为2?8L/min的丙稀气作为沉积气体，4?10L/min的Ar气作为保护气体，沉积时间为60?10h;得到沉积有热解碳保护层的二维平板预制体。9.根据权利要求6或7所述的二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉的制备方法，其特征在于: 步骤3)的工艺条件为:沉积温度为1000?12000C，沉积炉抽真空至I?1kPa，以流量为4?10L/min的Ar气作为保护气体，流量为4?10L/min的H2气作为载气，将三氯甲基硅烷带入沉积炉内在二维平板内部发生反应，生成碳化硅基体，并沉积在所述二维平板内部的热解碳保护层上，生成密度(或气孔率)约为1.3?1.5g/cm3复合材料平板;所述三氯甲基硅烷的温度为30°C?35°C，H2与三氯甲基硅烷的摩尔质量比为9?11，沉积时间为60?10h; 步骤5)的工艺条件为:沉积温度为1000?12000C，沉积炉抽真空至I?1kPa，以流量为4?10L/min的Ar气作为保护气体，流量为4?10L/min的H2气作为载气，将三氯甲基硅烷带入沉积炉内在销钉毛坯内部及表面发生反应，生成密度(或气孔率)约为1.5?1.7g/cm3复合材料条形毛坯。所述三氯甲基硅烷的温度为30°C?35°C，H2与三氯甲基硅烷的摩尔质量比为9?11，沉积时间为30?50h。10.根据权利要求6或7所述的二维碳/硅-碳化硅复合材料销钉的制备方法，其特征在于: RMI处理温度为1300?1500°C，炉内抽真空至I?lOkPa，以流量为2?8L/min的Ar气作为保护气体，渗透时间60?10h，制成密度(或气孔率)约为1.9?2.lg/cm3渗硅后的条形毛坯。
【文档编号】C04B35/78GK105835455SQ201510940375
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月15日
【发明人】成来飞, 冯锋, 左新章, 邬国平, 郭拥军, 王鹏
【申请人】西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司