專利名稱：具有陶瓷桁架芯的陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開總體涉及一種陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)，更特別涉及一種具有陶資桁架
(truss)芯的復(fù)合夾層結(jié)構(gòu)，以及其制造方法。
背景技術(shù)：
陶瓷基復(fù)合(CMC )結(jié)構(gòu)由于其耐受相對(duì)高的操作溫度的能力而可以用 于航天及其他應(yīng)用中。例如，CMC結(jié)構(gòu)可以用于制造飛行器應(yīng)用中承受高 溫排氣的部件。CMC結(jié)構(gòu)的一種類型使用夾層結(jié)構(gòu)，其中兩個(gè)CMC面板接 合到芯上。在一種夾層結(jié)構(gòu)中，芯可以由延伸貫穿芯的厚度并穿入面板的類 似街架的CMC針的陣列來增強(qiáng)。這些針提供了載荷通道，沿這些載荷通道 在面板之間傳遞壓縮、拉伸和/或剪切載荷。然而，由于針的端部和面板的片 (ply)之間的有限的接合強(qiáng)度，特別是在面板相對(duì)薄的地方，這種現(xiàn)有的針 桁架結(jié)構(gòu)的承載能力是有限的。
如果針的端部可以彎曲以平行于面板延伸從而提供較大的接合區(qū)域，則 可以增大CMC針和面板之間的接合強(qiáng)度。然而，因?yàn)镃MC針相對(duì)較脆而 如果嘗試彎曲CMC針的端部則可能斷裂，所以該方案不可行。
因此需要一種具有陶瓷桁架芯并表現(xiàn)出改善的芯和面板之間的接合性 能的CMC結(jié)構(gòu)。本公開的實(shí)施例旨在滿足該需求。

發(fā)明內(nèi)容
CMC結(jié)構(gòu)包括具有陶瓷桁架增強(qiáng)芯的夾層結(jié)構(gòu)。通過將形成桁架的 CMC針的外端彎曲來實(shí)現(xiàn)芯和面板之間的優(yōu)良的接合。通過彎曲CMC針的 端部，在針和面板之間提供了較大的接合區(qū)域，從而提高了芯的傳遞載荷的 能力。CMC針的端部可以通過從接合陶瓷纖維的針端部去除基體材料來彎 曲。去掉基體材料后，剩下的陶瓷纖維較為柔性，使得它們可以被彎曲從而 它們平行于面板的平坦表面延伸并可以接合到面板的平坦表面。
根據(jù)一個(gè)公開的方法實(shí)施例，陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)可以通過多個(gè)步驟制造，所述步驟包括形成包括陶瓷軒架的芯，陶覺軒架具有由固定于剛性接合劑中 的陶瓷纖維形成的多個(gè)針；將接合劑從針的端部去除，以暴露陶資纖維；彎 曲針的端部；以及將面板接合到針的端部。陶資桁架可以通過將針插入載體， 使得針的端部從載體突起而形成。針的端部中的接合劑隨后通過蝕刻、粉碎 或燒蝕工藝去除。在從針的端部去除接合劑材料之前，可以將面板的片施加 到芯上并穿入針的端部。在去除接合劑材料之后，針的端部中的暴露的陶瓷 纖維可以接合到面板的片或接合到面板的片之間。
根據(jù)另 一個(gè)方法實(shí)施例，用于陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)中的陶瓷桁架芯可以通過一 種工藝制造，所述工藝包括多個(gè)步驟用多個(gè)復(fù)合陶瓷針形成陶瓷桁架，其 中復(fù)合陶瓷針包括固定于基體中的陶瓷纖維；以及，從針的端部去除基體以 暴露陶瓷纖維。桁架可以由將針部分插入載體泡沫中使得陶瓷針的端部保持 被暴露來形成。從針的端部去除基體以僅保留柔性陶瓷纖維。柔性陶瓷纖維 可以彎曲以順應(yīng)可以接合芯的面板的表面。可以通過任意幾種工藝，從CMC 針的端部去除基體接合劑，該工藝包括蝕刻、粉碎或燒蝕。可以將一層保護(hù) 材料施加在載體上以在去除基體接合劑的過程中保護(hù)載體。
根據(jù)另一方法實(shí)施例，陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)可以通過多個(gè)步驟制造，所述步驟 包括制造芯，并通過將面板接合到形成部分芯的陶瓷纖維的暴露的彎曲端 部，而將面板接合到芯。芯的制造可以通過在載體內(nèi)形成復(fù)合陶瓷針的陣 列，每一個(gè)針包括固定于基體中的陶瓷纖維并從載體突起；將基體從針的突 起端去除以暴露部分的陶瓷纖維；以及，彎曲陶瓷纖維的暴露部分以使其接 合到面板。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，復(fù)合陶瓷結(jié)構(gòu)包括 一對(duì)總體平行的復(fù)合陶瓷面板； 和，配置在面板之間并接合到面板的包括桁架的芯，桁架包括多個(gè)復(fù)合陶瓷 針，針的每一個(gè)都包括大體橫過面板而延伸的中間部分，以及大體平行于面 板延伸并接合到面板的末梢部分。面板中至少一個(gè)可以包括多個(gè)片，針的末 梢部分可以夾在這些片之間?？蛇x地，針的末梢部分可以接合到面板的內(nèi)部 面上。
1、制造陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，包括步驟
(A) 形成包括陶瓷桁架的芯，陶瓷桁架具有多個(gè)由固定于剛性接合劑 中的陶瓷纖維形成的針；
(B) 將接合劑從針的端部去除，以暴露陶瓷纖維；(C) 彎曲針的端部；以及
(D) 將面板接合到針的端部。
通過制造陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法制造的陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)。
用制造陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法制造飛行器的子組件。
一種制造用于陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)中的陶瓷桁架芯的方法，包括步驟
(A) 用多個(gè)復(fù)合陶瓷針來形成陶瓷桁架，其中復(fù)合陶瓷針包括固定于 基體中的陶覺纖維；以及，
(B) 從針的端部去除基體以暴露陶瓷纖維。
制造用于陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)中的陶瓷桁架芯的方法，其中步驟(A)包括在 載體材料中固定陶瓷針。
制造用于陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)中的陶瓷桁架芯的方法，其中步驟(A)包括
將針原料插入載體材料中，以及
將針原料切割為使針的端部暴露在載體外的長(zhǎng)度。
制造用于陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)中的陶瓷桁架芯的方法，還包括步驟
(C) 在載體上施加涂層以在執(zhí)行步驟(B)的過程中保護(hù)載體。 制造用于陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)中的陶瓷桁架芯的方法，其中步驟(B)通過蝕
刻基體來執(zhí)行。制造用于陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)中的陶瓷桁架芯的方法，其中步驟(B)通過粉 i爭(zhēng)基體來執(zhí)行。
制造用于陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)中的陶瓷桁架芯的方法，其中步驟(B)通過燒 蝕基體來執(zhí)行。
通過制造用于陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)中的陶瓷桁架芯的方法制造的陶瓷桁架芯。
用制造用于陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)中的陶瓷桁架芯的方法來制造具有陶瓷桁架 芯的飛行器的子組件。
制造用于陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)中的陶瓷桁架芯的方法，還包括步驟 (C)說明并設(shè)計(jì)使用具有陶瓷桁架芯的復(fù)合結(jié)構(gòu)的飛行器子組件。
制造用于陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)中的陶瓷桁架芯的方法，還包括步驟 (C)獲得(procuring)用于制造陶瓷桁架芯的材料。
制造用于陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)中的陶瓷桁架芯的方法，其中陶瓷桁架芯的制造 形成用于制造飛行器子組件的部分操作。
制造陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，包括步驟(A) 制造芯，通過-
(i) 形成復(fù)合陶瓷針的陣列，每個(gè)復(fù)合陶瓷針包括固定于剛性基體 中的陶瓷纖維，
(ii) 在載體中圍繞部分的陣列，以使陶資復(fù)合針的端部從載體突
起，
(iii )從針的突起端去除基體以暴露部分的陶瓷纖維，
(iv)彎曲陶資纖維的暴露部分；以及
(B) 通過將面板接合到陶瓷纖維的暴露的彎曲的端部來將面板接合到芯。
制造陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中子步驟(A) (ii)通過將針原料部分插 入載體中來執(zhí)行。
制造陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中步驟(A)還包括-
(v )在去除基體的過程中通過對(duì)載體施加保護(hù)涂層來保護(hù)載體材料。
制造陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中子步驟(A) (iii)通過蝕刻針的突起端 中的基體來執(zhí)行。
制造陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中子步驟(A) (iii)通過粉碎針的突起端 中的基體來執(zhí)行。
制造陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，其中步驟(C)包括將所述暴露的陶瓷纖維 的兩端接合到陶瓷預(yù)浸料的片之間。
通過制造陶資復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法來制造的復(fù)合陶瓷結(jié)構(gòu)。 用制造陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法來制造飛行器子組件。 制造陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，還包括步驟
(C )說明并設(shè)計(jì)包括該陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的飛行器子組件。 制造陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，還包括步驟
(F)獲得用于制造陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的材料。
本公開實(shí)施例的其他特征、益處和優(yōu)勢(shì)會(huì)由于參考附圖和所附權(quán)利要求 的實(shí)施例的以下描述而變得顯而易見。


圖1是使用陶瓷桁架芯的現(xiàn)有技術(shù)的CMC夾層結(jié)構(gòu)的等軸圖示，圖中
未示出載體，而部分的面板被去掉以更好地示出CMC針的直的端部。
圖2是根據(jù)本公開實(shí)施例的具有陶瓷街架芯的部分的CMC夾層結(jié)構(gòu)的 橫截面圖示。
圖3是示出制造CMC夾層結(jié)構(gòu)的方法的一個(gè)步驟的橫截面視圖。 圖4是示出該方法另一個(gè)步驟的橫截面視圖。
圖5是類似圖4的視圖，但示出了已經(jīng)接合到面板的片之間的CMC針
的彎曲的端部。
圖6是示出CMC夾層結(jié)構(gòu)的替代實(shí)施例的橫截面視圖。
圖7是示出用于制造具有陶瓷桁架芯的CMC夾層的工藝的基本步驟的
簡(jiǎn)化的流程圖。
圖8是示出用于制造陶瓷針原料的替代步驟的簡(jiǎn)化的流程圖。 圖9是飛行器生產(chǎn)和服務(wù)方法的簡(jiǎn)化的流程圖。 圖IO是飛行器的方塊圖。
具體實(shí)施例方式
首先參看圖1， 一種典型的現(xiàn)有技術(shù)的CMC夾層結(jié)構(gòu)包括接合到芯 的一對(duì)平行的CMC面板14、 16,該芯包括陶瓷針18的陣列。針18排列成 "X"圖形且用于增強(qiáng)可以包括結(jié)構(gòu)泡沫材料(未示出)的芯。每一個(gè)針18 都是直的，并具有延伸貫穿面板14、 16并接合到面板14、 16的外端。針18 和面板14、 16之間的接合區(qū)域限于針18的端部穿透到面板14、 16中的深 度。
現(xiàn)在參看圖2和6， CMC夾層結(jié)構(gòu)20廣泛地包括接合到芯22的一對(duì)總 體平行的CMC面板24、 26。芯22可能包括固定于結(jié)構(gòu)或半結(jié)構(gòu)泡沫的層 30中的CMC街架25。桁架25增強(qiáng)芯22并用于在面板24、 26之間傳遞壓 縮、拉伸和/或剪切載荷。在圖示實(shí)例中，面板24、 26是平坦的并基本相互 平行延伸；然而也可能是其他幾何結(jié)構(gòu)，包括但無限制，非平行曲線形以及 曲線形和直線形的組合。
面板24、 26的每一個(gè)都可能包括浸在陶乾漿中的陶瓷織物纖維的多層 (layer)或片(ply)。如這里所使用的，術(shù)語"陶瓷纖維"指?jìng)鹘y(tǒng)已知的及 商業(yè)可獲得的制成纖維形態(tài)的陶瓷材料。陶瓷纖維可以包括但不限于碳化 硅、硅石、TYRANNO 、氧化鋁、硅酸鋁、硼硅酸鋁、氮化硅、硼化硅、硼氮化硅及類似材料。桁架結(jié)構(gòu)25確定增強(qiáng)夾層結(jié)構(gòu)20的載荷通道，從而 在需要時(shí)允許制造自支撐和承載的CMC結(jié)構(gòu)。由于夾層20中使用的所有組 分都是陶瓷基的，因此CMC夾層20特別適合高溫應(yīng)用。
層30在制造中形成將桁架25固定在位的載體，并可才艮據(jù)所用材料增大 夾層20的結(jié)構(gòu)剛度。載體層30可以包括多種材料中的任何材料，這些材料 包括例如但不限于，有機(jī)消失性泡沫、輕質(zhì)閉孔的聚曱基丙烯酰亞胺(PMI) 泡沫、瓦片、剛化棉絮或其他陶覺材料?？梢杂米鬏d體層30的陶瓷材料的 進(jìn)一步實(shí)例包括但不限于，陶資氈、其他纖維狀陶乾絕緣材料(軟或硬)、 單片陶瓷等。 一種特別的適合用作載體層30的剛性泡沫在2002年4月6曰 授權(quán)并轉(zhuǎn)讓給波音公司(Boeing Company)的美國(guó)專利No. 6716782中公開。 該在先專利中描述的剛性泡沫絕緣材料是陶瓷纖維的組合，該陶瓷纖維被燒 結(jié)在一起以形成低密度、高度多孔的具有低熱導(dǎo)率的材料。該泡沫表現(xiàn)出高 拉伸強(qiáng)度和良好的尺寸穩(wěn)定性。如這里所使用的，"高溫，，材料通常旨在指 在其以上則聚合物材料表現(xiàn)出減小的熱容率的溫度。
桁架結(jié)構(gòu)25包括CMC針28的陣列，CMC針28延伸貫穿載體層30 的厚度，通常橫過面板24、 26。針28由包括固定于剛性陶瓷接合劑或基體 中的陶瓷纖維的針原料形成。由于以下描述的目的，針28可以由允許基體 材料蝕刻掉的材料制造。針28中單個(gè)纖維的直徑與整個(gè)針28相比是小的； 例如，在一個(gè)令人滿意的實(shí)施例中，每個(gè)纖維具有大約11微米的直徑，而 其中針具有大約700微米的整體直徑。
針28可以排列成形成幾何桁架網(wǎng)絡(luò)的組，例如四邊形的幾何形。每個(gè) 針28都包括直的中間部分28a,以及相對(duì)的末梢部分28b,末梢部分4皮夾在 各面板24、 26的片24a、 24b和26a、 26b之間并接合到相鄰的各面板24、 26的片24a、 24b和26a、 26b。在一個(gè)實(shí)施例中，如最好在圖2中看到的， 針28可以形成相對(duì)于垂直于面板24、 26而延伸的軸大約30度的角。每個(gè) 針28的末梢部分28b被彎曲，以大體平行于面板24、 26的平面延伸。末梢 部分28b的長(zhǎng)度會(huì)依賴于具體的應(yīng)用；在一個(gè)實(shí)施例中，大約等于針28直 徑4到5倍的長(zhǎng)度提供了令人滿意的結(jié)果。
正如前面注意到的，在圖2和5所示的實(shí)施例中，末梢部分28b夾在相 應(yīng)的面板24、 26的相鄰的片24a、 24b和26a、 26b之間并接合到這些片上。 每個(gè)針28與面板24、 26之間的接合的強(qiáng)度可以部分由末梢部分28b接合于
面板24、 26上的長(zhǎng)度來確定。最后，固化夾層結(jié)構(gòu)20,施加的粘接劑與來 自片Ma、 24b、 26a、 26b的陶瓷基材料一起的使用用于將針28的末梢部分 28b接合到面板24、 26。
夾層結(jié)構(gòu)的可替換的實(shí)施例20a示于圖6中。在本實(shí)施例中，針28的 末梢部分28b通過粘接劑層40直接接合到面板24、 26的內(nèi)相對(duì)的面上，粘 接劑可以包括在制造過程中和/或來自面板24、 26的基體材料中施加的膜粘 接劑。
現(xiàn)在注意圖3、 4、 5、 7和8,這些圖公開了一種制造上述CMC夾層結(jié) 構(gòu)20的方法。從步驟42 (圖7)開始，使用例如，但不限于，現(xiàn)有技術(shù)中 已知的拉擠(pol加sion)工藝來制造形成針28的材料?？梢栽O(shè)計(jì)針28的制 造以便于后續(xù)使用來將基體材料從針的端部去除以暴露陶瓷纖維的工藝。
具體參看圖8，連續(xù)長(zhǎng)度的針原料可以由拉擠(poltrusion)制造，其中 陶資纖維被拉擠(poltruded)成型，如步驟60所示。接著，可以使用標(biāo)明 為"A"、 "B，，和"C"的三種工藝中的任何來形成針結(jié)構(gòu)，使用的材料和工 藝使得針更易于后續(xù)的將基體從針的端部去除的工藝。這樣，使用工藝"A" 來將突起的陶瓷纖維在步驟62用低溫涂覆比如環(huán)氧樹脂在設(shè)定的間隔進(jìn)行 底涂。接著，在步驟64，底涂過的纖維用陶瓷漿外涂，并隨后在步驟66烘 焙。替換工藝"B，，由步驟68開始，步驟68中陶瓷纖維用材料涂覆從而調(diào) 節(jié)針的強(qiáng)度和脆度。類似的，可以在步驟70使用溫度變化烘焙方案來更好 地用機(jī)械、熱學(xué)或者化學(xué)方法使基體被去除。替換工藝"C，，由在步驟72將 纖維用環(huán)氧樹脂或類似涂層來底涂開始，隨后在步驟74，底涂過的纖維被陶 瓷漿外涂。接著，在步驟76，涂覆過的纖維在中間溫度烘焙。
現(xiàn)在回到圖7，在步驟42制造針原料，在步驟44制造適合的載體30， 載體如上所述可以包括形成輕質(zhì)的、低密度泡沫或陶瓷材料的層。依照后續(xù) 步驟中用來從針28上去除基體接合劑的工藝，可以在步驟46選4奪在載體30 上施加保護(hù)涂層32,從而保護(hù)載體30不受基體去除過程中的腐蝕或其他損 傷的影響。
在步驟48，單個(gè)的針28被插入載體30。針插入工藝可以用已知設(shè)備設(shè) 計(jì)來進(jìn)行，其中將針原料以預(yù)定的角度插入載體30隨后將針原料切割成針 28需要的最終長(zhǎng)度。針插入工藝進(jìn)行以使得針的外端保持暴露并從載體30 突起。接著，在步驟50， 一或兩片預(yù)浸料可選地施于桁架芯的表面，而針28 的端部穿過預(yù)浸料層以更好地將針28接合及鎖定在面板24、 26中。在步驟 52,針28的端部通過用幾種工藝的任何來去除末梢部分28b中的基體接合 劑而被剝皮。剛性基體接合劑的去除使得末梢部分28b中的陶資纖維34被 暴露，如圖4和5所示。針28端部的暴露的單個(gè)陶瓷纖維由于其相對(duì)小的 直徑而為相對(duì)柔性的，這就使得末梢部分28b被彎曲或剝皮以平行于面板 24、 26展開。
基體接合劑可以通過化學(xué)腐蝕、粉碎或其他形式的機(jī)械或燒蝕工藝來從 針28的末梢部分28b去除，這些工藝可以包括，但不限于，侵蝕、蒸發(fā)、 熔化和氣化。例如，銜架芯的端部可以浸入化學(xué)蝕刻劑以將末梢部分28b化 學(xué)蝕刻從而去除基體接合劑。在該工藝過程中，涂層32保護(hù)街架芯的中間 部分28a不受損傷。 一種用于從針的端部去除基體接合劑的機(jī)械工藝可以包 括在兩個(gè)壓盤或類似的機(jī)械裝置之間將針的端部壓碎?？梢允褂闷渌瘜W(xué)工 藝將基體接合劑從針的端部去除，該工藝是特別設(shè)計(jì)的以去除如前面參考圖 8所描述的施加在陶乾纖維上的底涂層和/或外涂層。
在這些保護(hù)涂層32被施加在載體30上的應(yīng)用中，可以選擇地執(zhí)行步驟 54,其包括通過任何幾種適宜的工藝來去除保護(hù)層32,其包括焚化(燃燒)。
在步驟56,該疊層的夾層放置于工具上，在隨后的步驟58中，該疊層 被固化并燒結(jié)以將預(yù)浸料接合到芯上并產(chǎn)生完全固化的夾層結(jié)構(gòu)?？梢栽诩?頭36 (圖4)的方向施加機(jī)械壓力以將片壓緊并迫使暴露的纖維34平行于 片24a、 24b展平。
現(xiàn)在參看圖9和IO，本公開的實(shí)施例可以用于如圖9所示的飛行器制造 和服務(wù)方法78以及如圖10所示的飛行器94的環(huán)境中。在試生產(chǎn)中，示范 方法78可以包括飛行器94以及材料獲得82的說明和設(shè)計(jì)80。在生產(chǎn)中， 進(jìn)行飛行器94的構(gòu)件和子組件的制造84以及系統(tǒng)集成86。其后，飛行器 94可能經(jīng)過鑒定和交付88以投入使用90。在用戶的使用中，飛行器94按 計(jì)劃進(jìn)行日常維護(hù)和服務(wù)90 (其還可能包括修正、重構(gòu)、整修等)。
方法78的每一個(gè)過程都可以由系統(tǒng)集成者、第三方和/或操作者(例如 用戶)來執(zhí)行或進(jìn)行。為了該說明書的目的，系統(tǒng)集成者可以包括但不限于 任何數(shù)量的飛行器制造商和主系統(tǒng)轉(zhuǎn)包人；第三方可以包括但不限于任何數(shù) 量的銷售商、轉(zhuǎn)包人和供應(yīng)商；以及操作者可以是航空公司、租賃公司、軍事實(shí)體、服務(wù)組織等。
如圖IO所示，由示范方法78生產(chǎn)的飛行器94可以包括具有多個(gè)系統(tǒng) 96的機(jī)身98和內(nèi)部100。高級(jí)系統(tǒng)96的實(shí)例包括推進(jìn)系統(tǒng)102、電子系統(tǒng) 104、水力系統(tǒng)106和環(huán)境系統(tǒng)108中的一個(gè)或多個(gè)。可以包括任何數(shù)量的 其他系統(tǒng)。雖然示出了^^天的實(shí)例，本發(fā)明的原理可以應(yīng)用于其他工業(yè)，比 如汽車工業(yè)。
這里實(shí)施的裝置可以在生產(chǎn)和使用方法78的任何一個(gè)或多個(gè)階段中使 用。例如，相應(yīng)于生產(chǎn)工藝84的構(gòu)件或子組件可以以類似于當(dāng)飛行器94使 用時(shí)生產(chǎn)的構(gòu)件或子組件的方式來制造或生產(chǎn)。同樣， 一個(gè)或多個(gè)裝置實(shí)施 例可以被用于生產(chǎn)階段84和86,例如，通過顯著加快飛行器94的組裝或減 小飛行器94的成本。類似的， 一個(gè)或多個(gè)裝置實(shí)施例可以當(dāng)飛行器94使用 時(shí)被使用，例如但不限于維護(hù)和服務(wù)92。
解的是具體的實(shí)施例是為了說明目的但并不限于此，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來 說也可以進(jìn)行其他》務(wù)改。
權(quán)利要求
1、一種制造陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法，包括步驟(A)形成包括陶瓷桁架的芯，陶瓷桁架具有多個(gè)由固定于剛性接合劑中的陶瓷纖維形成的針；(B)將所述接合劑從所述針的端部去除，以暴露所述陶瓷纖維；(C)彎曲所述針的端部；以及(D)將面板接合到所述針的端部。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中步驟(A)包括 將一段長(zhǎng)度的針原料插入載體中，以及 將所述針原料切割為使得所述針的端部暴露的長(zhǎng)度。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述針原料插入到泡沫層中。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟(E )在步驟(B )中的所述去除所述接合劑的過程中通過對(duì)所述芯部分 施加保護(hù)涂層來保護(hù)部分的所述芯。
5、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(B)通過蝕刻所述針的端部來 執(zhí)行。
6、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(B)通過粉碎所述針的端部來 執(zhí)行。
7、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中步驟(B)通過燒蝕來執(zhí)行。
8、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中步驟(C)的執(zhí)行是通過 使所述面板與所述暴露的陶瓷纖維接觸，以及 用所述面板來彎曲所述暴露的陶瓷纖維。
9、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(C)包括將所述暴露的陶瓷纖 維接合到陶瓷預(yù)浸料的片之間。
10、 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括步驟(F) 說明并設(shè)計(jì)包括所述復(fù)合結(jié)構(gòu)的飛行器子組件。
11、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括步驟(G) 獲得用于制造所述復(fù)合結(jié)構(gòu)的材料。
12、 一種復(fù)合陶瓷結(jié)構(gòu)，包括 一對(duì)總體平行的復(fù)合陶瓷面板；和， 配置在所述面板之間并接合到所述面板的芯，所述芯包括陶覺街架， 所述街架包括多個(gè)復(fù)合陶瓷針，所述針的每一個(gè)都包括大體橫過所述面板而延伸的中間部分，以及大體平行于所述面板延伸并接合到所述面板的末梢部分。
13、 如權(quán)利要求12所述的復(fù)合陶瓷結(jié)構(gòu)，其中 所述面板中至少一個(gè)包括多個(gè)片，以及 所述針的末梢部分夾于所述片之間。
14、 如權(quán)利要求12所述的復(fù)合陶瓷結(jié)構(gòu)，其中至少一定的所述針形成 相對(duì)于所述面板的平面的大約30度的角。
15、 如權(quán)利要求12所述的復(fù)合陶瓷結(jié)構(gòu)，其中所述針的末梢部分接合 到所述面;f反內(nèi)部的相對(duì)的表面。
16、 如權(quán)利要求12所述的復(fù)合陶瓷結(jié)構(gòu)，其中所述芯還包括圍繞所述 陶瓷桁架的結(jié)構(gòu)泡沫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有陶瓷桁架芯的陶瓷復(fù)合結(jié)構(gòu)及其制造方法。用于制造CMC結(jié)構(gòu)的CMC夾層包括接合到芯的面板，該芯用包括CMC針的陣列的陶瓷桁架增強(qiáng)。針的端部中的接合劑基體被去除，留下暴露的、柔性的陶瓷纖維。暴露的陶瓷纖維被彎曲以平行于面板延伸，并接合到面板的片中的一個(gè)或多個(gè)。陶瓷針的端部中的接合劑基體可以通過機(jī)械或者化學(xué)工藝去除。
文檔編號(hào)C04B37/00GK101348380SQ20081013772
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月18日
發(fā)明者利安娜·L·萊曼, 威廉·P·基思, 巴德哈德夫·查克拉巴蒂 申請(qǐng)人:波音公司