【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机械加工，具体涉及一种c/sic复合材料螺母的加工制备方法。
技术介绍
1、自70年代以来，为了寻求将热防护、结构承载以及防氧化结合于一体的新途径，人们从提高基体的防氧化性能着手进行了广泛的研究，用抗氧化性能优异的sic取代c作为基体的c/sic复合材料，成为继c/c复合材料之后新一代的热结构材料，受到了极大的关注。
2、c/sic复合材料具有耐高温、抗热震、高强度(甚至在高温下)、高韧性、高硬度、高耐磨性、高化学稳定性、高设计容限、高热导性、低密度、低热膨胀系数等一系列的优异性能。它可以满足1650℃以下长寿命、2000℃以下有限寿命、2800℃以下瞬时寿命的要求，在高推重比的航空发动机、卫星姿控发动机、超高声速冲压发动机、空天往返发热系统、巡航导弹发动机、液体和固体火箭发动机等武器装备领域具有广阔的推广前景。
3、在航天领域，螺母与螺栓主要用于航天飞行器热防护系统结构件的连接。目前国内制备螺母主要是采用3d针刺复合材料制备螺母，由于3d针刺复合材料预制体比较致密，沉碳后具有可加工性，可以在这一阶段利用普通丝锥攻丝制备螺母，因此可以大大的降低螺母的制备成本。但是由于3d针刺材料胎网层纤维杂乱分布，且比较疏松，对螺纹牙的增韧效果比较差，最终导致3d针刺螺母的承载能力低，不能满足2dc/sic螺栓的承载要求。2dc/sic材料纤维含量高，层与层之间比较致密，因此2dc/sic材料是制造高强度螺母的合适材料。
4、德国man公司采用化学气相渗透法(chemicalvaporinfil
5、所以，提出一种符合航天领域需求的采用cvi工艺和pip(先驱体转化法)工艺制备出的c/sic复合材料的螺母的加工制备方法。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术设计了一种c/sic复合材料螺母的加工制备方法，通过cvi工艺制备出四方形2dc/sic毛坯材料，并打孔攻丝后获得半成品螺母，再通过pip工艺进行致密化，再次进行cvi工艺沉积sic基体，得到复合航天领域需求的c/sic复合材料成品螺母，弥补了cvi制备螺母工艺的不足，一方面聚合物可以填充cvi沉积不到大的孔隙，保证螺母的承载能力，另一方面可以减少cvi的沉积次数从而缩短整个螺母的加工周期。
2、为了达到上述技术目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种c/sic复合材料螺母的加工制备方法，包括以下步骤：
4、s1：制备四方形2dc/sic毛坯材料；
5、s1.1：采用化学气相沉积工艺在2d铺层的四方形预制体的碳纤维表面沉积热解碳界面层；
6、s1.2：采用cvi工艺沉积sic基体，形成四方形2dc/sic毛坯材料；
7、s2：在四方形c/sic毛坯材料中心配合螺栓打孔攻丝，形成半成品螺母；
8、s3：以聚碳硅烷前驱体溶液为浸渍液，采用pip工艺对半成品螺母进行致密化，并进行高温热处理；
9、s4：再次将半成品螺母浸渍在sic浆料中，取出，采用cvi工艺沉积sic基体，得到c/sic复合材料成品螺母。
10、优选地，所述s1.1中预制体的制备过程为：将碳纤维织造为四方形平纹布，再将平纹布铺叠成2d结构的预制体，再进行压紧定型。
11、优选地，所述s1.1中化学气相沉积的条件为：沉积温度为850℃，沉积设备抽真空至3kpa，稀释气体氩气的流量为50-80l/min，碳源前驱体气体丙烯流量为10-100l/min，沉积时间为50h。
12、优选地，所述s1.2与s4中采用cvi工艺沉积sic基体的条件为：沉积温度为1300℃，沉积设备抽真空至10kpa，载气氢气的流量为80l/min，sic基体前驱体气体三氯甲基硅烷流量为200l/min，单次沉积时间为60h。
13、优选地，所述s1.2中采用cvi工艺沉积sic基体的次数为2-3次，s4中采用cvi工艺沉积sic基体的次数为1-2次。
14、优选地，所述s2中采用钻头进行打孔后使用普通丝锥进行攻丝。
15、优选地，所述s3中半成品螺母在1000℃下在聚碳硅烷前驱体溶液中浸渍裂解6-7次，再进行1400℃下的热处理。
16、本专利技术的有益效果是：
17、通过cvi工艺制备出四方形2dc/sic毛坯材料，并打孔攻丝后获得半成品螺母，再通过pip工艺进行致密化，再次进行cvi工艺沉积sic基体，得到复合航天领域需求的c/sic复合材料成品螺母，弥补了cvi制备螺母工艺的不足，一方面聚合物可以填充cvi沉积不到大的孔隙，保证螺母的承载能力，另一方面可以减少cvi的沉积次数从而缩短整个螺母的加工周期。
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1.一种C/SiC复合材料螺母的加工制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述C/SiC复合材料螺母的加工制备方法，其特征在于，所述S1.1中预制体的制备过程为：将碳纤维织造为四方形平纹布，再将平纹布铺叠成2D结构的预制体，再进行压紧定型。
3.根据权利要求2所述C/SiC复合材料螺母的加工制备方法，其特征在于，所述S1.1中化学气相沉积的条件为：沉积温度为850℃，沉积设备抽真空至3kPa，稀释气体氩气的流量为50-80L/min，碳源前驱体气体丙烯流量为10-100L/min，沉积时间为50h。
4.根据权利要求1所述C/SiC复合材料螺母的加工制备方法，其特征在于，所述S1.2与S4中采用CVI工艺沉积SiC基体的条件为：沉积温度为1300℃，沉积设备抽真空至10kPa，载气氢气的流量为80L/min，SiC基体前驱体气体三氯甲基硅烷流量为200L/min，单次沉积时间为60h。
5.根据权利要求4所述C/SiC复合材料螺母的加工制备方法，其特征在于，所述S1.2中采用CVI工艺沉积SiC基体的次数为2-3次
6.根据权利要求1所述的C/SiC复合材料螺母的加工制备方法，其特征在于，所述S2中采用钻头进行打孔后使用普通丝锥进行攻丝。
7.根据权利要求1所述的C/SiC复合材料螺母的加工制备方法，其特征在于，所述S3中半成品螺母在1000℃下在聚碳硅烷前驱体溶液中浸渍裂解6-7次，再进行1400℃下的热处理。
...【技术特征摘要】
1.一种c/sic复合材料螺母的加工制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述c/sic复合材料螺母的加工制备方法，其特征在于，所述s1.1中预制体的制备过程为：将碳纤维织造为四方形平纹布，再将平纹布铺叠成2d结构的预制体，再进行压紧定型。
3.根据权利要求2所述c/sic复合材料螺母的加工制备方法，其特征在于，所述s1.1中化学气相沉积的条件为：沉积温度为850℃，沉积设备抽真空至3kpa，稀释气体氩气的流量为50-80l/min，碳源前驱体气体丙烯流量为10-100l/min，沉积时间为50h。
4.根据权利要求1所述c/sic复合材料螺母的加工制备方法，其特征在于，所述s1.2与s4中采用cvi工艺沉积sic基体的条件为...
【专利技术属性】
技术研发人员：李旭勤，蒋欣茹，赵远利，黄瑞材，陈桂锭，宋青芸，王杰，马勍，左质鑫，张兴秀，
申请(专利权)人：成都工业学院，
类型：发明
国别省市：
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