本發(fā)明涉及航空用發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代先進(jìn)軍用航空飛機(jī)(如渦噴、渦扇等)中，加力燃燒室是發(fā)動(dòng)機(jī)里不可缺少的加力裝置。軍用航空飛機(jī)若要提高靈活性、保持足夠升力并達(dá)到超音速巡航，就需要在機(jī)身后面額外噴射燃料，使得推力增加，提高飛機(jī)速度與升力，這個(gè)額外噴射燃料的燃燒室就叫加力燃燒室。加力燃燒能夠在最短時(shí)間內(nèi)快速增加發(fā)動(dòng)機(jī)的基本推力，在不增大發(fā)動(dòng)機(jī)迎風(fēng)面積和降低油耗量的基礎(chǔ)上提高飛機(jī)的起飛、爬升以及作戰(zhàn)時(shí)急劇加速等性能。所以，加力燃燒室的發(fā)展是航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能提升的必然需求，在軍用飛機(jī)的發(fā)展中占有重要地位?，F(xiàn)代先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)加力燃燒室的提出的要求嚴(yán)格，要求其點(diǎn)火迅速并平穩(wěn)，可靠性高?；鹧娣€(wěn)定程度也是決定燃燒效率的重要因素，而加力燃燒室中由于進(jìn)口總壓低，氣流速率大，進(jìn)口總溫高，火焰穩(wěn)定困難，因此保持火焰穩(wěn)定是提高加力燃燒室性能的關(guān)鍵，選擇合適的火焰穩(wěn)定器原材料能從根本上改善其使用性能，再根據(jù)選擇的材料對(duì)火焰穩(wěn)定器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證其強(qiáng)度符合發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃燒室工作要求。現(xiàn)有加力燃燒室部件大多采用鈦、鎳合金等金屬材料，重量大，耐溫不高，需要額外氣冷裝置，增加發(fā)動(dòng)機(jī)載重，并且合金在高溫高速火焰摩擦下可能會(huì)導(dǎo)致著火風(fēng)險(xiǎn)，金屬火焰能迅速擴(kuò)散并持續(xù)燃燒，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)部件燒毀，致使發(fā)動(dòng)機(jī)嚴(yán)重毀壞，因此開發(fā)新型的耐高溫高性能復(fù)合材料應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件已成為當(dāng)前制造軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的必然發(fā)展趨勢(shì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明目的在于提供一種連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器及其制備方法與應(yīng)用，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量，提高火焰穩(wěn)定器的工作效率，增加發(fā)動(dòng)機(jī)推力，消除由于火焰高速摩擦產(chǎn)生著火風(fēng)險(xiǎn)，以滿足新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展需求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
第一方面，本發(fā)明提供了一種復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器的制備方法，包括如下步驟：s1：在火焰穩(wěn)定器預(yù)制體的表面采用化學(xué)氣相沉積法制備(c-sic)n復(fù)合材界面相，其中，火焰穩(wěn)定器預(yù)制體是采用sic纖維制備而成；s2：以三氯甲基硅烷為反應(yīng)氣，將s1得到的產(chǎn)物采用化學(xué)氣相滲透法致密化，得到致密化火焰穩(wěn)定器；s3：將致密化火焰穩(wěn)定器機(jī)械加工成最終的設(shè)計(jì)尺寸，得到復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，在s1中，(c-sic)n復(fù)合材界面相包括c界面層和sic界面層：c界面層的制備方法包括：以甲烷為碳源氣體，以氬氣為載氣，沉積溫度為960℃～1000℃，沉積壓力為4kpa～10kpa，沉積時(shí)間為60～100min，甲烷和氬氣的流量比為(4～6):1；sic界面層的制備方法包括：以三氯甲基硅烷(ch3sicl3)為碳源氣體，氫氣為載氣，沉積溫度為1000℃～1100℃，沉積壓力為4kpa～10kpa，沉積時(shí)間為60～100min，三氯甲基硅烷和氫氣的流量比為(3～4):1。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，在s1中，在火焰穩(wěn)定器預(yù)制體的表面，依次交替制備c界面層和sic界面層，其中，n＝1～5，且與火焰穩(wěn)定器預(yù)制體表面接觸的為c界面層。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，在s2中，化學(xué)氣相滲透法包括：以三氯甲基硅烷為反應(yīng)氣，氫氣為載氣，氬氣為稀釋氣，滲積溫度為1100℃～1250℃，滲積壓力為4kpa～10kpa，得到密度為2.12～2.55g/cm3的致密化火焰穩(wěn)定器；其中，三氯甲基硅烷、氫氣和氬氣的流量比為8.5:1:1～10:1:1。需要說明的是，滲積時(shí)間的長(zhǎng)短可以根據(jù)所需密度控制，最終密度為2.12～2.55g/cm3的致密化火焰穩(wěn)定器。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，還包括在復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器的表面制備環(huán)境障涂層的步驟，環(huán)境障涂層依次包括硅層、莫來石層和硅酸鐿層，硅層是采用電子束物理氣相沉積方法(eb-pvd)沉積在復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器的表面，莫來石層是采用等離子噴涂方法噴涂在硅層上，硅酸鐿層是采用等離子噴涂方法噴涂在莫來石層上；其中，制備莫來石層和硅酸鐿層的粉體均采用溶膠凝膠法制備。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，硅層的厚度為50～70μm，莫來石層的厚度為70～90μm，硅酸鐿層的厚度為100～120μm。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，火焰穩(wěn)定器預(yù)制體是采用連續(xù)sic纖維以三維四向編織法制備而成；其中，在火焰穩(wěn)定器預(yù)制體中，連續(xù)sic纖維的體積分?jǐn)?shù)為51.2％～54.6％。需要說明的是，在制備火焰穩(wěn)定器預(yù)制體過程中，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃燒室工作要求設(shè)計(jì)連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器預(yù)制體的結(jié)構(gòu)及尺寸，如v型鈍體火焰穩(wěn)定器；然后將連續(xù)長(zhǎng)sic纖維進(jìn)行去膠處理，再放入高溫石墨爐中，抽真空，升溫至800℃，恒溫1h；然后采用三維四向編織法制備火焰穩(wěn)定器預(yù)制體，其尺寸可以根據(jù)紗線徑向數(shù)量控制，預(yù)制體的密度可以通過編織力度及紗線角度進(jìn)行控制。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施方式中，在s1中，在采用化學(xué)氣相沉積法制備(c-sic)n復(fù)合材界面相之前，還包括步驟：將火焰穩(wěn)定器預(yù)制體按照設(shè)計(jì)進(jìn)行形狀和尺寸的加工，整體尺寸保留0.1～0.5mm的再次加工余量。需要說明的是，加工可以在石墨模具中進(jìn)行：根據(jù)上述設(shè)計(jì)的火焰穩(wěn)定器預(yù)制體設(shè)計(jì)石墨模具，將火焰穩(wěn)定器預(yù)制體放入石墨模具中，調(diào)整火焰穩(wěn)定器預(yù)制體在模具中的位置和形狀，使火焰穩(wěn)定器預(yù)制體均勻并接近實(shí)際形狀及尺寸的分布于模具中，保留0.1～0.5mm的再次加工余量，將模具合并并固定；并且，石墨模具上可以加工有孔洞，孔洞的數(shù)量根據(jù)前期火焰穩(wěn)定器預(yù)制體的密度大小、致密化方法和構(gòu)件所需密度的大小而確定。在s3中，機(jī)械加工可以是在之前石墨模具加工的基礎(chǔ)上，對(duì)致密化后的火焰穩(wěn)定器進(jìn)行打磨拋光和/或去除預(yù)留的0.1～0.5mm的再次加工余量，加工成最終的設(shè)計(jì)尺寸；也可以是一次性將致密化火焰穩(wěn)定器機(jī)械加工成最終的設(shè)計(jì)尺寸。
第二方面，本發(fā)明提供了根據(jù)上述方法制備得到的復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器。
第三方面，本發(fā)明提供了上述復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器在制備發(fā)動(dòng)機(jī)尤其是制備航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案，可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量，提高火焰穩(wěn)定器的工作效率，增加發(fā)動(dòng)機(jī)推力，消除由于火焰高速摩擦產(chǎn)生著火風(fēng)險(xiǎn)，以滿足新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展需求。本發(fā)明選用的sic纖維具有高比模量、高比強(qiáng)度，是一種耐高溫、抗氧化、抗腐蝕的優(yōu)質(zhì)多晶陶瓷纖維，可用作高性能陶瓷基復(fù)合材料的增強(qiáng)相。sicf/sic復(fù)合材料密度低、耐高溫，能夠明顯減少冷卻氣體，增加工作效率并大幅減輕構(gòu)件重量；并且具有可設(shè)計(jì)性，能按照火焰穩(wěn)定器實(shí)際尺寸需求進(jìn)行材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?；鹧娣€(wěn)定器的雙壁很薄，傳統(tǒng)材料的后期加工難度大，采用長(zhǎng)纖維編織法可以通過控制紗線數(shù)量及編織力度得到整體近壁厚尺寸的火焰穩(wěn)定器預(yù)制體，編織工藝可控性很強(qiáng)，后期可配合成型模具進(jìn)行增密工藝處理，能夠制備得到高比強(qiáng)度和高比模量的火焰穩(wěn)定器的整體構(gòu)件，減少傳統(tǒng)制備方法后期機(jī)械加工帶來的原生缺陷對(duì)其使用性能產(chǎn)生的影響。本發(fā)明采用三維四向編織法制備復(fù)合材料，由于其多向紗線構(gòu)成的空間互鎖網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得材料具有較好的抗熱沖擊性、抗疲勞特性、抗沖擊損傷性、抗分層、垂直結(jié)構(gòu)方向強(qiáng)度高和損傷擴(kuò)展慢等優(yōu)異性能。
本發(fā)明選用質(zhì)輕高強(qiáng)的材料代替原有金屬材料制備發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件，提供了一種幾凈無余量成型方法來滿足火焰穩(wěn)定器壁薄且均勻的結(jié)構(gòu)要求，減少制備后期機(jī)械加工給其帶來的強(qiáng)度損失，提高火焰穩(wěn)定器工作效率，增加發(fā)動(dòng)機(jī)推力，消除由于火焰高速摩擦產(chǎn)生著火的風(fēng)險(xiǎn)，以滿足新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展需求。
本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的火焰穩(wěn)定器預(yù)制體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
下述實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的試驗(yàn)材料，如無特殊說明，均為自常規(guī)試劑商店購買得到的。
以下實(shí)施例中的定量試驗(yàn)，均設(shè)置三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)為三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的平均值或平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。
本發(fā)明提供一種復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器的制備方法，包括如下步驟：
s1：采用連續(xù)sic纖維以三維四向編織法制備火焰穩(wěn)定器預(yù)制體，在火焰穩(wěn)定器預(yù)制體中，連續(xù)sic纖維的體積分?jǐn)?shù)為51.2％～54.6％，將火焰穩(wěn)定器預(yù)制體按照設(shè)計(jì)進(jìn)行形狀和尺寸的加工，整體尺寸保留0.1～0.5mm的再次加工余量；在加工后的火焰穩(wěn)定器預(yù)制體表面采用化學(xué)氣相沉積法制備(c-sic)n復(fù)合材界面相，n＝1～5，即依次交替制備c界面層和sic界面層，且與火焰穩(wěn)定器預(yù)制體表面接觸的為c界面層；(c-sic)n復(fù)合材界面相包括c界面層和sic界面層：c界面層的制備方法包括：以甲烷為碳源氣體，以氬氣為載氣，沉積溫度為960℃～1000℃，沉積壓力為4kpa～10kpa，沉積時(shí)間為60～100min，甲烷和氬氣的流量比為(4～6):1；sic界面層的制備方法包括：以三氯甲基硅烷為碳源氣體，氫氣為載氣，沉積溫度為1000℃～1100℃，沉積壓力為4kpa～10kpa，沉積時(shí)間為60～100min，三氯甲基硅烷和氫氣的流量比為(3～4):1。在火焰穩(wěn)定器預(yù)制體的表面，依次交替制備c界面層和sic界面層，其中，與火焰穩(wěn)定器預(yù)制體表面接觸的為c界面層。
s2：以三氯甲基硅烷為反應(yīng)氣，將s1得到的產(chǎn)物采用化學(xué)氣相滲透法致密化，得到致密化火焰穩(wěn)定器；化學(xué)氣相滲透法包括：以三氯甲基硅烷為反應(yīng)氣，氫氣為載氣，氬氣為稀釋氣，滲積溫度為1100℃～1250℃，滲積壓力為4kpa～10kpa，得到密度為2.12～2.55g/cm3的致密化火焰穩(wěn)定器；其中，三氯甲基硅烷、氫氣和氬氣的流量比為8.5:1:1～10:1:1。
s3：將致密化火焰穩(wěn)定器機(jī)械加工成最終的設(shè)計(jì)尺寸，得到復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器。
s4：在復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器的表面制備環(huán)境障涂層，環(huán)境障涂層依次包括硅層、莫來石層和硅酸鐿層，硅層是采用電子束物理氣相沉積方法沉積在復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器的表面，莫來石層是采用等離子噴涂方法噴涂在硅層上，硅酸鐿層是采用等離子噴涂方法噴涂在莫來石層上；其中，制備莫來石層和硅酸鐿層的粉體均采用溶膠凝膠法制備，硅層的厚度為50～70μm，莫來石層的厚度為70～90μm，硅酸鐿層的厚度為100～120μm。
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器及其制備方法作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例一
根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃燒室工作要求設(shè)計(jì)連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器預(yù)制體的結(jié)構(gòu)及尺寸；將連續(xù)sic纖維放入高溫石墨爐中，抽真空，升溫至800℃，恒溫1h，然后根據(jù)火焰穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)尺寸并采用三維四向編織方法制備得到火焰穩(wěn)定器預(yù)制體；根據(jù)尺寸要求設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的石墨模具，且石墨模具上加工有孔洞，將制得的火焰穩(wěn)定器預(yù)制體放入石墨模具中，調(diào)整火焰穩(wěn)定器預(yù)制體在模具中的位置和形狀，使預(yù)制體均勻并接近實(shí)際形狀及尺寸的分布于模具中，保留0.1mm的再次加工余量，將模具合并并固定，得到如圖1所示的火焰穩(wěn)定器預(yù)制體。
在火焰穩(wěn)定器預(yù)制體的表面采用化學(xué)氣相沉積法制備(c-sic)3復(fù)合材界面相，其中：c界面層的制備方法包括：以甲烷為碳源氣體，以氬氣為載氣，甲烷和氬氣的流量比為4:1，沉積溫度為1000℃，沉積壓力為4kpa，沉積時(shí)間為80min；sic界面層的制備方法包括：以三氯甲基硅烷為碳源氣體，氫氣為載氣，三氯甲基硅烷和氫氣的流量比為3:1，沉積溫度為1100℃，沉積壓力為4kpa，沉積時(shí)間為80min，得到的界面相厚度為0.36μm。
將得到的產(chǎn)物采用化學(xué)氣相滲透法致密化，包括：以三氯甲基硅烷(ch3sicl3)為反應(yīng)氣，氫氣為載氣，氬氣為稀釋氣，三氯甲基硅烷、氫氣和氬氣的流量比為10:1:1，滲積溫度為1250℃，滲積壓力為5kpa，得到密度為2.38g/cm3的致密化火焰穩(wěn)定器，得到復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器。
將復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器通過打磨拋光加工成最終的設(shè)計(jì)尺寸，然后在復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器的表面制備環(huán)境障涂層，環(huán)境障涂層依次包括硅層、莫來石層和硅酸鐿層，硅層是采用電子束物理氣相沉積方法(eb-pvd)沉積在復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器的表面，莫來石層是采用等離子噴涂方法噴涂在硅層上，硅酸鐿層是采用等離子噴涂方法噴涂在莫來石層上；其中，制備莫來石層和硅酸鐿層的粉體均采用溶膠凝膠法制備，硅層的厚度為50μm，莫來石層的厚度為80μm，硅酸鐿層的厚度為100μm。
實(shí)施例二
根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃燒室工作要求設(shè)計(jì)連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器預(yù)制體的結(jié)構(gòu)及尺寸；將連續(xù)sic纖維放入高溫石墨爐中，抽真空，升溫至800℃，恒溫1h，然后根據(jù)火焰穩(wěn)定器結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)尺寸并采用三維四向編織方法制備得到火焰穩(wěn)定器預(yù)制體；根據(jù)尺寸要求設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的石墨模具，且石墨模具上加工有孔洞，將制得的火焰穩(wěn)定器預(yù)制體放入石墨模具中，調(diào)整火焰穩(wěn)定器預(yù)制體在模具中的位置和形狀，使預(yù)制體均勻并接近實(shí)際形狀及尺寸的分布于模具中，保留0.1mm的再次加工余量，將模具合并并固定。
在火焰穩(wěn)定器預(yù)制體的表面采用化學(xué)氣相沉積法制備(c-sic)4復(fù)合材界面相，其中：c界面層的制備方法包括：以甲烷為碳源氣體，以氬氣為載氣，甲烷和氬氣的流量比為4:1，沉積溫度為960℃，沉積壓力為10kpa，沉積時(shí)間為100min；sic界面層的制備方法包括：以三氯甲基硅烷為碳源氣體，氫氣為載氣，三氯甲基硅烷和氫氣的流量比為3:1，沉積溫度為1100℃，沉積壓力為10kpa，沉積時(shí)間為100min，得到的界面相厚度為0.44μm。
將得到的產(chǎn)物采用化學(xué)氣相滲透法致密化，包括：以三氯甲基硅烷(ch3sicl3)為反應(yīng)氣，氫氣為載氣，氬氣為稀釋氣，三氯甲基硅烷、氫氣和氬氣的流量比為8.5:1:1，滲積溫度為1150℃，滲積壓力為10kpa，得到密度為2.44g/cm3的致密化火焰穩(wěn)定器，得到復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器。
將復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器通過打磨拋光加工成最終的設(shè)計(jì)尺寸，然后在復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器的表面制備環(huán)境障涂層，環(huán)境障涂層依次包括硅層、莫來石層和硅酸鐿層，硅層是采用電子束物理氣相沉積方法(eb-pvd)沉積在復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器的表面，莫來石層是采用等離子噴涂方法噴涂在硅層上，硅酸鐿層是采用等離子噴涂方法噴涂在莫來石層上；其中，制備莫來石層和硅酸鐿層的粉體均采用溶膠凝膠法制備，硅層的厚度為70μm，莫來石層的厚度為90μm，硅酸鐿層的厚度為120μm。
將本發(fā)明實(shí)施例一至實(shí)施例二制備得到的復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器，進(jìn)行性能測(cè)定，并且以現(xiàn)有技術(shù)中的高溫合金材料為對(duì)比例，測(cè)定得到的結(jié)果如下表1所示，其中，表中的線膨脹系數(shù)是測(cè)定的室溫至1100℃間的平均線膨脹系數(shù)。
表1復(fù)合材料火焰穩(wěn)定器的性能
需要說明的是，除了上述實(shí)施例一至實(shí)施例二列舉的情況，選用其它的制備方法參數(shù)也是可行的。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案，可以降低發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量，提高火焰穩(wěn)定器的工作效率，增加發(fā)動(dòng)機(jī)推力，消除由于火焰高速摩擦產(chǎn)生著火風(fēng)險(xiǎn)，以滿足新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展需求。本發(fā)明選用的sic纖維具有高比模量、高比強(qiáng)度，是一種耐高溫、抗氧化、抗腐蝕的優(yōu)質(zhì)多晶陶瓷纖維，可用作高性能陶瓷基復(fù)合材料的增強(qiáng)相。sicf/sic復(fù)合材料密度低、耐高溫，能夠明顯減少冷卻氣體，增加工作效率并大幅減輕構(gòu)件重量；并且具有可設(shè)計(jì)性，能按照火焰穩(wěn)定器實(shí)際尺寸需求進(jìn)行材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?；鹧娣€(wěn)定器的雙壁很薄，傳統(tǒng)材料的后期加工難度大，采用長(zhǎng)纖維編織法可以通過控制紗線數(shù)量及編織力度得到整體近壁厚尺寸的火焰穩(wěn)定器預(yù)制體，編織工藝可控性很強(qiáng)，后期可配合成型模具進(jìn)行增密工藝處理，能夠制備得到高比強(qiáng)度和高比模量的火焰穩(wěn)定器的整體構(gòu)件，減少傳統(tǒng)制備方法后期機(jī)械加工帶來的原生缺陷對(duì)其使用性能產(chǎn)生的影響。本發(fā)明采用三維四向編織法制備復(fù)合材料，由于其多向紗線構(gòu)成的空間互鎖網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得材料具有較好的抗熱沖擊性、抗疲勞特性、抗沖擊損傷性、抗分層、垂直結(jié)構(gòu)方向強(qiáng)度高和損傷擴(kuò)展慢等優(yōu)異性能。
本發(fā)明選用質(zhì)輕高強(qiáng)的材料代替原有金屬材料制備發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件，提供了一種幾凈無余量成型方法來滿足火焰穩(wěn)定器壁薄且均勻的結(jié)構(gòu)要求，減少制備后期機(jī)械加工給其帶來的強(qiáng)度損失，提高火焰穩(wěn)定器的工作效率，增加發(fā)動(dòng)機(jī)推力，消除由于火焰高速摩擦產(chǎn)生著火的風(fēng)險(xiǎn)，以滿足新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展需求。
在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型，而并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書的范圍當(dāng)中。