本發(fā)明涉及促進致密碳纖維預制件中的瀝青穩(wěn)定，公開了一種形成致密預制件或復合部件的方法，包括部分地致密多孔預制件、在該部分致密預制件中形成通向該部分致密預制件的外表面的通道、滲透致密劑例如瀝青到該部分致密預制件的至少一些通道中、至少部分地穩(wěn)定該致密劑，包括在第一溫度下加熱從而在該致密劑內(nèi)形成裂縫以及暴露該預制件于氧化劑，以及在第二溫度下加熱該至少部分穩(wěn)定預制件以碳化至少該穩(wěn)定致密劑。還公開了一種部分致密預制件，其包括布置在至少這樣的通道中的致密劑。

技術領域

本發(fā)明描述了用于處理含有致密劑的多孔預制件的技術。

背景技術

碳纖維增強碳材料，也被稱為碳-碳（C-C）材料，是通常包括在碳材料基體中增強的碳纖維的復合材料。碳-碳復合材料在很多嚴峻、高溫應用中找到。例如，已知航空航天工業(yè)采用碳-碳復合材料用于制造不同的飛行器結構部件。用在碳-碳復合材料中的碳纖維可以構造成限定出所得結構部件的形狀，并且因此可以稱作預制件。預制件可以經(jīng)歷不同的處理步驟以增大預制件的碳含量和密度，將預制件變換成碳-碳復合部件。例如，使用一個或多個瀝青（pitch）致密處理，碳可以被加到預制件中。通常，瀝青致密處理操作成使碳纖維預制件浸漬有瀝青，隨后冷卻固化制成密實高含碳量的碳-碳部件。多孔預制件可以使用多個致密處理中的一個被致密，例如，化學氣相沉積/化學氣相滲透（CVD/CVI）、真空壓力滲透（VPI）、高壓浸漬/碳化（PIC）或樹脂傳遞模塑（RTM），這可以引入碳或碳母體到多孔預制件中。

發(fā)明內(nèi)容

總體上，本發(fā)明涉及用于致密多孔預制件和形成碳化預制件的技術。在一個示例中，本發(fā)明專注于一種技術，其包括滲透致密劑到部分致密預制件的多個氣孔的至少一些氣孔中以形成滲透預制件，并且在滲透預制件的致密劑中至少部分地形成多個通道，從而，該多個通道的每一個通道通向該滲透預制件的至少一個外表面。該示例技術進一步地包括至少部分地穩(wěn)定至少致密劑以形成至少部分穩(wěn)定的預制件，通過在第一溫度下至少加熱包含該多個通道的該滲透預制件并且將包含該多個通道的滲透預制件暴露于氧化劑以穩(wěn)定至少致密劑并且形成至少部分穩(wěn)定的預制件。該示例技術還包括在第二溫度下加熱該至少部分穩(wěn)定的預制件以至少碳化該穩(wěn)定致密劑以形成碳化預制件。

在另一示例中，本發(fā)明專注于一種技術，其包括滲透致密劑到部分致密預制件的多個氣孔的至少一些氣孔中以形成滲透預制件，并且在滲透預制件的致密劑中至少部分地形成多個通道，從而使該多個通道的每一個通道通向該滲透預制件的至少一個外表面。這個示例技術進一步地包括至少部分地穩(wěn)定至少致密劑以形成至少部分穩(wěn)定的預制件，通過在第一溫度下至少加熱包含該多個通道的滲透預制件并且將包含該多個通道的滲透預制件暴露于氧化劑以穩(wěn)定至少致密劑并且形成至少部分穩(wěn)定的預制件。這個示例技術還包括在第二溫度下加熱該至少部分穩(wěn)定的預制件以碳化至少該穩(wěn)定致密劑以形成碳化預制件。

本發(fā)明還描述了一個示例部分致密預制件，其包括多個纖維、多個通道和致密劑，在多個纖維之間限定出多個氣孔，該多個通道的每一個通道通向部分致密預制件的至少一個外表面，該致密劑布置在該多個氣孔的至少一些氣孔中和該多個通道的至少一些通道中。

在下面的附圖和描述中闡述本發(fā)明的一個或多個示例的詳細內(nèi)容。本發(fā)明的其它特征、目標和優(yōu)點通過這個描述和附圖并且通過權利要求將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是流程圖，示出根據(jù)本發(fā)明的形成碳化預制件的示例技術。

圖2是示例多孔預制件的立體圖。

圖3是圖2的示例多孔預制件的橫向剖視圖。

圖4是示例部分致密預制件的橫向剖視圖。

圖5是含有多個通道的示例部分致密預制件的橫向剖視圖。

圖6是含有多個通道的示例部分致密預制件的橫向剖視圖，該多個通道滲透有致密劑。

圖7是示例至少部分穩(wěn)定預制件的橫向剖視圖。