专利摘要:
Eineporösefaserartige Struktur wird gefestigt, indem in ihrem Inneren einfeuerfester Werkstoff abgelagert wird, der eine teilweise Verdichtungder faserartigen Struktur bewirkt, so daß die Fasern der faserartigenStruktur untereinander verbunden werden, um zu ermöglichen,daß diefaserartige Struktur gehandhabt werden kann ohne verformt zu werden,wobei gleichzeitig der Großteildes anfänglichenPorenraums der faserartigen Struktur frei gelassen wird, und wobeisteife Nadeln (10) durch die gefestigte poröse Struktur (20) hindurch eingeführt werden.Ein Vorformling wird erhalten, indem eine faserartige Struktur durchdas Einsetzen von Nadeln oder durch Verbinden von gefestigten faserartigenStrukturen untereinander verstärktwird, wobei die Verbindung durch das Einsetzen von Nadeln erfolgt.
公开号:DE102004009264A1
申请号:DE200410009264
申请日:2004-02-26
公开日:2005-02-10
发明作者:Eric Bouillon;Rémi Pierre Robert Bouvier;Dominique Coupe
申请人:SNECMA Propulsion Solide;
IPC主号:D06H5-00
专利说明:
[0001] Dievorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von faserartigenVorformlingen ausgehend von einer oder mehreren faserartigen porösen Strukturen.Ein Anwendungsgebiet der Erfindung ist insbesondere die Herstellungvon faserartigen Vorformlingen, die zur Herstellung von Teilen ausVerbundwerkstoff bestimmt sind, insbesondere von Teilen aus thermostrukturellemVerbundwerkstoff.
[0002] ThermostrukturelleVerbundwerkstoffe zeichnen sich durch ihre guten mechanischen Eigenschaften undihre Fähigkeit,diese Eigenschaften bei erhöhtenTemperaturen beizubehalten, aus. Sie werden insbesondere zur Bildungvon strukturellen Teilen auf dem Gebiet der Luft- und Raumfahrtverwendet. Typische Beispiele fürthermostrukturelle Werkstoffe sind Kohlenstoff/Kohlenstoff (C/C)-Verbundwerkstoffe,welche eine faserartige Verstärkungaus Kohlenstoff umfassen, die durch eine Kohlenstoffmatrize verdichtetist, und Verbundwerkstoffe mit Keramikmatrize (CMC). Die CMC-Werkstoffeumfassen eine faserartige Verstärkung,die aus feuerfesten Fasern (im Allgemeinen Kohlenstoff oder Keramik)ausgebildet und durch eine Keramikmatrize oder eine gemischte Kohlenstoff-/Keramikmatrize verdichtetwerden. Eine Zwischenphasenschicht, zum Beispiel aus pyrolytischemKohlenstoff (PyC) oder Bornitrid (BN) kann zwischen die Fasern derVerstärkungund die Keramikmatrize eingeschoben werden, um das mechanische Verhaltendes Werkstoffes zu verbessern.
[0003] DieHerstellung eines Teils aus C/C-Verbundwerkstoff oder CMC umfaßt normalerweisedie Herstellung eines faserartigen Vorformlings, der dazu bestimmtist, die Verstärkungdes Verbundwerkstoffes zu bilden, und die Verdichtung des Vorformlingsdurch eine Kohlenstoff- oder eine Keramikmatrize, eventuell nachAusbildung einer Zwischenphasenschicht auf den Fasern des Vorformlings.
[0004] DerVorformling wird ausgehend von faserartigen mono- oder bidirektionalenTexturen wie Fäden,Kabeln, Bändern,Geweben, unidirektionalen Auflagen, Filzschichten usw. hergestellt.Die Formung des Vorformlings umfaßt zum Beispiel Schritte desWickelns, Webens, Flechtens, Strickens, Drapierens von Schichten.
[0005] DieVerdichtung kann auf flüssigemWege, das heißtdurch Imprägnierendes Vorformlings mit einer flüssigenZusammensetzung erfolgen, welche einen Vorläufer des Kohlenstoff- oderKeramikwerkstoffes der Matrize enthält. Der Vorläufer isttypischerweise ein Harz, das – nachVernetzung – einerthermischen Karbonisierungs- oder Keramisierungsbehandlung unterzogenwird.
[0006] DieVerdichtung kann auch auf gasförmigemWege erfolgen, das heißtdurch chemische Infiltration in Dampfphase unter Verwendung einerreaktiven gasförmigenPhase, welche einen oder mehrere Vorläufer der Keramikmatrize enthält. DiegasförmigePhase diffundiert im Inneren des Porenraums des faserartigen Vorformlings,um unter besonderen Temperatur- und Druckbedingungen durch Zerlegungeines Bestandteils der gasförmigenPhase oder durch Reaktion zwischen mehreren Bestandteilen auf denFasern eine Kohlenstoff- oderKeramikablagerung zu bilden.
[0007] Dieoben genannten Verfahren zur Herstellung von Teilen aus C/C-Verbundwerkstoffoder CMC sind an sich hinlänglichbekannt.
[0008] Diemechanischen Eigenschaften eines Teils aus Verbundwerkstoff mitfaserartiger Verstärkungsind insbesondere von der Widerstandsfähigkeit der faserartigen Verstärkung unterverschiedenen Belastungen abhängig.
[0009] Wennsomit die faserartige Verstärkungdurch einen Vorformling gebildet wird, welcher durch Stapelung vonzweidimensionalen Schichten ausgebildet wird, kann es erforderlichsein, eine gute Verbindung zwischen den Schichten untereinanderzu gewährleisten.Diese Widerstandsfähigkeitder Verstärkungin Querrichtung in Bezug auf die Schichten (oder Richtung Z) kannauf hinlänglichbekannte Weise durch Nadelung der übereinander gelegten Schichtenerhalten werden. Dennoch kann sich die Nadelung als unzureichend oderschwer durchführbarerweisen. Vor allem im beispielhaften Fall von Fasern aus Keramikwird die Nadelung eine zerstörerischeWirkung auf die Fasern haben, woraus sich eine Schwächung derWiderstandsfähigkeitder Verstärkungauf der Ebene der Schichten ergibt.
[0010] Fernersind mehrschichtige faserartige Strukturen bekannt, in denen dieVerbindungen zwischen den Schichten durch Weben oder Flechten gewährleistetwerden. Dennoch erfordert ein gutes mechanisches Verhalten in RichtungZ einen hohen Bindungswert zwischen den Schichten, was zu einersteifen faserartigen Struktur führt,die sich wenig dazu eignet, in Form gebracht zu werden, selbst,wenn das Formen eine Verformung mit begrenztem Ausmaß erfordert.
[0011] DieserNachteil kommt auch im Fall von faserartigen Strukturen zum Tragen,welche aus Schichten bestehen, die untereinander durch Nähen verbundensind. Zudem ist im Fall von Texturen aus Keramikfasern die Verwendungeines Keramikfadens zum Nähender Schichten eine heikle Angelegenheit.
[0012] Fernerkann es fürden Fall, daß Teilemit komplexer Form hergestellt werden sollen, schwierig, ja unmöglich sein,in einem einzelnen Teil einen Vorformling herzustellen, der eineForm aufweist, die jener des herzustellenden Teils ähnelt. Einebekannte Lösungbesteht daher darin, den Vorformling durch Zusammenfügen vonmehreren faserartigen Strukturen, die von einfacher Form sind, herzustellen.Eine wirksame Verbindung zwischen den faserartigen Strukturen muß somitbereitgestellt werden, um eine Verschlechterung des in Betrieb befindlichenTeils aus Verbundwerkstoff aufgrund einer Entfestigung des faserartigenVerstärkungsvorformlingszu vermeiden.
[0013] DasDokument WO 97/06948 beschreibt ein Verfahren, das darin besteht,steife Nadeln durch eine Struktur, welche aus übereinander gelegten faserartigenSchichten besteht, die durch ein Harz vorimprägniert sind, oder durch mehrereStrukturen, die zusammen zu fügensind und aus faserartigen Schichten bestehen, die durch ein Harzvorimprägniertsind, hindurch einzusetzen. Die Nadeln werden zuvor in einen Blockaus komprimierbarem Werkstoff wie Elastomer eingefügt. DerBlock komprimierbaren Werkstoffs, der mit Nadeln versehen ist, wirdauf eine Oberflächeeiner Struktur geführt,welche aus vorimprägniertenSchichten besteht. Eine Ultraschallenergie wird auf die Nadeln angewendet,währendgleichzeitig der Block komprimiert wird, in den die Nadeln so eingefügt sind,daß dieNadeln in das Innere der Struktur bewegt werden, die aus vorimprägniertenSchichten besteht, so daß einesolche Struktur verstärktoder mit einer darunter liegenden Struktur verbunden wird. Danachwird ein Teil aus Verbundwerkstoff mit Harzmatrize durch Vernetzungdes Harzes erhalten.
[0014] Einsolches Verfahren ist auf die Herstellung von Verbundwerkstoffenmit organischer Matrize beschränkt.Im Dokument WO 97/06948 wird ferner angeführt, daß die Nadeln nach der Vernetzungdes Harzes eingefügtwerden können.Dennoch ist leicht zu verstehen, daß das Verfahren somit nur aufdünnenStrukturen umgesetzt werden kann, es sei denn, es werden Nadelnaus sehr steifem und widerstandsfähigem Werkstoff verwendet,insbesondere Metallnadeln und/oder Nadeln mit einem relativ großen Durchmesser.Daher ist für Teileaus thermostrukturellem Verbundwerkstoff, die dazu bestimmt sind,währenddes Betriebs sehr hohen Temperaturen ausgesetzt zu werden, die Verwendungvon Metallnadeln nicht wünschenswert,und zwar sowohl aufgrund der geringeren Widerstandsfähigkeitdes Metalls gegenübersolchen Temperaturen als auch aufgrund der unterschiedlichen Dehnungenzwischen dem Metall und den Kohlenstoff- oder Keramikbestandteilendes Verbundwerkstoffes. Ferner kann die Verwendung von Nadeln mitgroßemDurchmesser aufgrund der auf diese Weise in die Struktur des VerbundwerkstoffeseingeführtenHeterogenitätunerwünschtsein.
[0015] ImDokument WO 97/06948 wird außerdemangeführt,daß dieNadeln in trockene, das heißtnicht vorimprägnierte,faserartige Schichten eingefügtwerden können.Dies würdeaber nicht genügen,um einer Anordnung von faserartigen Schichten oder mehreren, zusammengefügten Anordnungeneine ausreichende Widerstandsfähigkeitzu verleihen, damit diese ohne Verformung gehandhabt werden können. DieVerwendung von Werkzeugen ist somit notwendig, um die erwünschte Formvor der Verdichtung der faserartigen Schichten beizubehalten, wobeisich das als teuer und schwer umsetzbar herausstellen kann, insbesonderefür denFall, daß dieherzustellenden Teile aus Verbundwerkstoff eine komplexe Form aufweisen.
[0016] Dievorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren vorzuschlagen,welches es ermöglicht,ohne die zuvor genannten Nachteile eine Verstärkung einer faserartigen Strukturoder eine Verbindung zwischen mehreren faserartigen Strukturen herzustellen.
[0017] Gemäß einemAspekt der Erfindung hat diese zur Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellungeines faserartigen Vorformlings ausgehend von mindestens einer porösen faserartigenStruktur vorzuschlagen, wobei gemäß diesem Verfahren die poröse faserartigeStruktur gefestigt wird, indem im Inneren dieser Struktur eine Ablagerungeines feuerfesten Werkstoffes durchgeführt wird, wodurch es zu einerteilweisen Verdichtung der faserartigen Struktur kommt, so daß die Fasernder faserartigen Struktur untereinander verbunden werden, um zuermöglichen,daß diefaserartige Struktur ohne Verformung gehandhabt wird, wobei gleichzeitigder Großteil desanfänglichenPorenraums der faserartigen Struktur frei gelassen wird, und wobeisteife Nadeln durch die gefestigte poröse Struktur hindurch eingesetztwerden.
[0018] Gemäß einemanderen Aspekt der Erfindung hat diese zur Aufgabe, ein Verfahrenzur Herstellung eines faserartigen Vorformlings vorzuschlagen, beidem faserartige poröseStrukturen untereinander verbunden werden, um einen Vorformlingmit der gewünschtenForm zu erhalten, wobei bei diesem Verfahren jede faserartige poröse Strukturgefestigt wird, indem im Inneren dieser Struktur eine Ablagerungeines Werkstoffes erfolgt, wodurch eine teilweise Verdichtung derfaserartigen Struktur durchgeführtwird, so daß dieFasern der faserartigen Struktur untereinander verbunden werden,um zu ermöglichen,daß diefaserartige Struktur ohne Verformungen gehandhabt wird, wobei derGroßteildes anfänglichenPorenraums der faserartigen Struktur frei gelassen wird, wobei diefaserartigen gefestigten Strukturen vereint werden, und wobei dieseuntereinander verbunden werden, indem Nadeln, die aus steifem Werkstoffbestehen, durch die vereinten faserartigen gefestigten Strukturenhindurch eingesetzt werden.
[0019] DieErfindung ist insofern bemerkenswert, als daß das Einsetzen der Nadelnim Stadium der gefestigten faserartigen Struktur erfolgt.
[0020] Darausergeben sich mehrere bedeutende Vorteile im Vergleich zu einem Einsetzen,das auf trockenen oder durch Harz vorimprägnierten oder bereits durchein vernetztes Harz verdichteten faserartigen Strukturen erfolgt.
[0021] Inder Tat sind in einer gefestigten faserartigen Struktur die Fasernuntereinander verbunden, so daß dasEinsetzen der Nadeln ohne Verformung der faserartigen Struktur erfolgenkann, und ohne, daß eszu diesem Zweck notwendig wäre,die faserartige Struktur in einem Werkzeug zu halten.
[0022] Außerdem kanndie faserartige Struktur gefestigt werden, nachdem sie in Form gebrachtworden ist. Die Einsetzdichte der Nadeln kann somit hoch sein, dasich das Problem der Verformungsfähigkeit der verstärkten Strukturnicht mehr stellt.
[0023] Insbesonderefür denFall, daß Vorformlingemit komplexen Formen hergestellt werden, wird das industrielle Verfahrenvereinfacht. In der Tat könnendie Vorformlinge durch Zusammenfügenvon faserartigen Strukturen, die einfache Formen aufweisen und derenvorherige und getrennte Festigung erleichtert wird, hergestelltwerden.
[0024] Außerdem wird,da eine gefestigte faserartige Struktur teilweise verdichtet ist,das Halten in Position der Nadeln nach ihrem Einfügen bessergewährleistetals bei einer trockenen Struktur, in der die Fasern frei bleiben.
[0025] Darüber hinausstellt, da der restliche Porenraum einer gefestigten faserartigenStruktur beträchtlich ist,die Gegenwart einer Ablagerung, welche eine teilweise Verdichtungbewirkt, selbst im Fall einer faserartigen Struktur mit großer Dickekein Hindernis fürdas Eindringen der Nadeln dar. Daher können Nadeln mit geringem Durchmesserverwendet werden, die aus unterschiedlichen steifen Werkstoffenhergestellt sind, die mit der fürden Vorformling ins Auge gefaßtenVerwendung kompatibel sind.
[0026] Vorteilhafterweiseerfolgt das Festigen der oder jeder faserartigen Struktur durchVerringerung des Porenraums um einen Wert von höchstens 40 % seines Anfangswertes,insbesondere durch Verringerung des Porenraums um einen Wert zwischen8 % und 40 % seines Anfangswertes.
[0027] Für den Fall,daß dieoder jede verwendete faserartige Struktur einen Porenraum-Volumengehalt zwischen50 % und 70 % aufweist, erfolgt das Festigen zum Beispiel, um denPorenraum-Volumengehalt bis auf einen Wert zwischen 40 % und 60% zu verringern. Unter Porenraum-Volumengehalt einer faserartigenStruktur ist hier der Anteil des scheinbaren Volumens der faserartigenStruktur zu verstehen, der vom Porenraum belegt wird.
[0028] DasFestigen der oder jeder faserartigen Struktur erfolgt durch Bildeneiner Ablagerung aus feuerfestem Werkstoff, typischerweise Kohlenstoffund/oder Keramik, insbesondere in dem Fall, in dem der Vorformling dazubestimmt ist, bei der Herstellung eines Teils aus thermostrukturellemVerbundwerkstoff hergestellt zu werden.
[0029] DasFestigen kann somit durch chemische Infiltration in Dampfphase ausgeführt werden.Das Festigen durch Keramikablagerung kann eventuell durchgeführt werden,nachdem eine Zwischenphasenschicht zwischen Fasern und der Keramikablagerungauf den Fasern der faserartigen Struktur ausgebildet worden ist.
[0030] AlsAlternative dazu kann das Festigen durch Imprägnieren mit Hilfe einer flüssigen Zusammensetzung,welche einen Kohlenstoff- oder Keramikvorläufer enthält, und durch Umwandlung desVorläufersin Kohlenstoff oder Keramik erfolgen, wobei der Vorläufer einHarz sein kann.
[0031] EskönnenNadeln verwendet werden, die durch Verdichtung und Versteifung einesFadens oder Kabels mit Hilfe einer Matrize hergestellt wurden, zumBeispiel eines Fadens oder Kabels aus Kohlenstoff oder Keramik,die durch eine organische Matrize verdichtet und versteift wurden.
[0032] Eskönnenauch Nadeln verwendet werden, die in Form von steifen Monofilamentenhergestellt wurden, zum Beispiel in Form von Monofilamenten mitKohlenstoffseele, die mit einem Keramiküberzug versehen ist, der durchchemische Ablagerung in Dampfphase erzeugt werden kann, oder inForm von Stäbenaus thermostrukturellem Verbundwerkstoff wie C/C oder CMC.
[0033] DasEinsetzen der Nadeln kann in mindestens zwei unterschiedliche Richtungenerfolgen.
[0034] Gemäß einemwiederum anderen Aspekt hat die Erfindung die Aufgabe, ein Verfahrenzur Herstellung eines Verbundwerkstoffes mit faserartiger Verstärkung vorzuschlagen,wobei gemäß diesesVerfahrens ein Vorformling ausgebildet wird, der eine Form aufweist,welche jener des Teils entspricht, das durch ein Verfahren wie dasoben beschriebene Verfahren hergestellt werden soll, und wobei inder Folge eine Verdichtung des Vorformlings durch Ablagerung einerMatrize im Inneren des verbleibenden Porenraums der oder jeder gefestigtenfaserartigen Struktur durchgeführtwird.
[0035] DieErfindung läßt sichanhand der folgenden Beschreibung, die beispielhaft, aber nichteinschränkend,und unter Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen angeführt wird,besser verstehen. Es zeigen:
[0036] 1 eine stark schematisierteAnsicht, welche die Verstärkungeiner faserartigen Struktur gemäß einerersten Ausführungsformder Erfindung zeigt;
[0037] 2 stark schematisch eineAusführungsformdes Verfahrens von 1;
[0038] 3 eine stark schematischeAnsicht, welche die Verbindung von faserartigen Strukturen gemäß einerzweiten Ausführungsformder Erfindung zeigt; und
[0039] 4 eine Fotografie, welcheeinen gefestigten faserartigen Vorformling zeigt, in den die Nadelngemäß der Erfindungeingeführtwurden.
[0040] DieErfindung kann auf verschiedene poröse faserartige Strukturen angewendetwerden.
[0041] Dabeihandelt es sich um dreidimensionale faserartige Texturen, insbesondere: – Strukturen,die zumindest teilweise durch Übereinanderlegenvon zweidimensionalen faserartigen Strukturen gebildet werden, wieSchichten von flachem Gewebtem, Gestricktem oder Geflochtenem, unidirektionaleAuflagen, die aus Filamentelementen gebildet werden, die untereinanderparallel sind, multidirektionale Auflagen, die durch Stapeln undVerbindung untereinander (zum Beispiel durch Nadelung) von undirektionalenAuflagen erzeugt werden, die in unterschiedlichen Richtungen angeordnetsind, Filzschichten usw., wobei die zweidimensionalen Texturen zumBeispiel durch Nadelung oder Nähtemiteinander verbunden sind; – mehrschichtigeStrukturen, die zumindest teilweise durch dreidimensionales Weben,Stricken oder Flechten von Fädenoder Kabeln gebildet werden, wobei die Verbindung zwischen den Schichtender Struktur währenddes Webens, Strickens oder Flechtens durch Fäden oder Kabel erfolgt; – Strukturen,die zumindest teilweise durch dicke Filze gebildet werden.
[0042] Diefaserartigen Texturen könnenin Form von Platten auftreten oder zum Beispiel durch Übereinanderlegenvon faserartigen Schichten auf einem Träger geformt werden, welchereine besondere Form aufweist, die jener entspricht, die für die Texturgewünschtwird.
[0043] Wenndie faserartigen Texturen zur Herstellung von Vorformlingen bestimmtsind, um Teile aus thermostrukturellem Verbundwerkstoff herzustellen,sind die Fasern, aus denen die Texturen bestehen, typischerweiseaus Kohlenstoff oder Keramik oder aus einem Vorläufer von Kohlenstoff oder Keramik,wobei die Umwandlung des Vorläufersdurch Wärmebehandlungin einem Stadium erfolgt, das nach dem Stadium der Herstellung derfaserartigen Struktur kommt.
[0044] Gleichob es sich um eine Verstärkungeiner faserartigen Struktur oder um die Verbindung von mehrerenfaserartigen Strukturen durch das Verfahren gemäß der Erfindung handelt, dieporöse(n)faserartige(n) Struktur(en) wird/werden zunächst gefestigt.
[0045] DieFestigung wird durchgeführt,indem im Inneren der faserartigen Struktur ein feuerfester Werkstoff abgelagertwird, der die Fasern der Struktur untereinander verbindet, so daß die faserartigeStruktur bequem gehandhabt werden kann, ohne verformt zu werden,wobei aber gleichzeitig der Großteildes anfänglichenPorenraums der faserartigen Struktur frei gelassen wird.
[0046] DieFestigung besteht somit aus einer teilweisen Verdichtung, die zueiner Verringerung des anfänglichenPorenraums führt,wobei diese Verringerung vorzugsweise höchstens bei 40 % des anfänglichenPorenraums, typischerweise zwischen 8 % und 40 % liegt.
[0047] ImFall einer faserartigen Struktur mit einem Porenraum-Volumengehaltzwischen 50 % und 70 % führt dieFestigung typischerweise zu einer Reduktion dieses Volumengehaltsauf einen Wert zwischen 40 % und 60 %.
[0048] Diegefestigte faserartige Struktur bleibt somit sehr porös.
[0049] DieFestigung kann durch chemische Infiltration in Dampfphase ausgeführt werden.In diesem Fall wird die faserartige Struktur, die eventuell in einWerkzeug eingesetzt wurde, in dem sie in der gewünschten Form gehalten wird,in einem Ofen angeordnet, in den eine reaktive gasförmige Phaseeingeführtwird, welche einen oder mehrere Vorläufer des für die Festigung abgelagertenWerkstoffes enthält.Unter besonderen, festgelegten Druck- und Temperaturbedingungendiffundiert die gasförmigePhase im Inneren des Porenraumes der faserartigen Struktur, um dortdie gewünschteAblagerung des Werkstoffes durch Zerlegen eines Bestandteils dergasförmigenPhase, die Vorläuferdes Werkstoffes ist, oder durch Reaktion zwischen mehreren Bestandteilenzu bilden.
[0050] DieVerfahren chemischer Infiltration in Dampfphase zur Ausbildung einerAblagerung von feuerfestem Werkstoff wie Kohlenstoff oder Keramiksind wohl bekannt.
[0051] Somitkann im Fall von Kohlenstoff eine gasförmige Phase, welche Methanoder Propan oder eine Mischung aus beiden umfaßt, unter einem Druck von wenigerals 25 kPa und bei einer Temperatur zwischen 950 °C und 1100 °C verwendetwerden.
[0052] Für eine keramischeAblagerung wie Siliziumkarbid (SiC) wird die chemische Infiltrationin Dampfphase zum Beispiel bei einer Temperatur von ungefähr 900 °C bis 1050 °C und untereinem Druck von weniger als 25 kPa unter Verwendung einer reaktivengasförmigenPhase durchgeführt,welche einen Methyltrichlorsilan-(MTS)Vorläufer vonSiC und Wasserstoffgas (H2) enthält. Letzteresdient als Vektorgas, um die Diffusion der reaktiven gasförmigen Phaseim Inneren der faserartigen Struktur zu begünstigen und dort durch Zerlegen vonMTS eine SiC-Ablagerungzu bilden. Ein Verfahren zum Bilden von SiC-Matrize durch chemischeInfiltration in Dampfphase wird im Dokument US 5 738 908 beschrieben.
[0053] EineZwischenphase aus pyrolytischem Kohlenstoff (PyC) oder Bornitrid(BN) kann vor der Ablagerung der SiC-Festigungs-Matrizenphase aufden Fasern des Vorformlings gebildet werden. Diese Zwischenphase kanndurch chemische Infiltration in Dampfphase ausgebildet werden, sowie im Dokument US 4 752 503 beschrieben.
[0054] DieFestigung kann auch auf flüssigemWege erfolgen.
[0055] Zudiesem Zweck wird die eventuell in einem Werkzeug gehaltene faserartigeStruktur durch eine flüssigeZusammensetzung imprägniert,welche einen Vorläuferdes abzulagernden Werkstoffes enthält.
[0056] DerVorläuferist typischerweise ein Harz. Um eine Festigung durch Ablagerungvon Kohlenstoff durchzuführen,wird ein organisches Harz verwendet, das einen von Null verschiedenenKoksgehalt aufweist, zum Beispiel ein Phenolharz. Um eine Festigungdurch Ablagerung von Keramik, zum Beispiel SiC, durchzuführen, kannein Harz vom Typ Polycarbosilan (PCS) oder Polytitancarbosilan (PTCS)verwendet werden.
[0057] DasHarz kann in einem geeigneten Lösemittel,zum Beispiel in Ethylalkohol, im Fall von Phenolharz, oder in Xylen,im Fall von PCS oder PTCS, aufgelöst werden.
[0058] Nachdem Imprägnierenwird das Lösemitteldurch Trocknung entfernt, das Harz vernetzt und letzteres durchWärmebehandlung(Karbonisierung oder Keramisierung) in Kohlenstoff oder Keramikumgewandelt. Diese Verfahren, bei denen eine Kohlenstoff- oder Keramikablagerungauf flüssigemWege bereitgestellt wird, sind wohl bekannt.
[0059] Umdie Menge an Werkstoff, die fürdie Festigung abgelagert wird, zu begrenzen, erfolgt das Imprägnierenmit einem Harz, das einen Gehalt an festem Rückstand aufweist, der nachWärmebehandlungnicht zu hoch ist, und/oder mit einem Harz, das in einem Lösemittelausreichend verdünntist. Der Großteildes anfänglichenPorenraums der faserartigen Struktur wird nach dem Trocknen unddem Vernetzen des Harzes zunächst für eine Fraktionund nach dem Karbonisieren oder Keramisieren für den Rest wiederhergestellt.
[0060] 1 stellt schematisch einVerfahren zum Einsetzen von Nadeln in eine gefestigte faserartigeStruktur mit dem Ziel der Verstärkungdieser Struktur dar.
[0061] DasEinsetzen der Nadeln erfolgt vorteilhafterweise durch ein Verfahrenwie jenes, das im Dokument WO 97/06948 beschrieben wird. Wie in 1 dargestellt, werden dieeinzusetzenden Nadeln 10 vorher in einen Block 12 aus komprimierbaremWerkstoff eingefügt,zum Beispiel in einen Schaumstoff oder ein Elastomer. Die Nadelnerstrecken sich zwischen zwei gegenüber liegenden Flächen 12a, 12b desBlocks 12. Der Block wird durch eine 12a dieserFlächenmit einer Oberflächenzone 20a derzu verstärkendengefestigten faserartigen Struktur 20 in Berührung gebracht.Ein Meßwandler 14,der mit einem Ultraschallgenerator (nicht dargestellt) verbundenist, wird mit Druck auf die andere Fläche 12b des Blocks 12 angewendet,so daß die Nadelndurch Anwenden von Ultraschallenergie und Kompression des Blocks 12 durchdie gefestigte faserartige Struktur hindurch bewegt werden.
[0062] Fallserforderlich, wird das Verfahren wiederholt, um die faserartigeStruktur 20 in ihrer Gesamtheit oder teilweise, je nachVerstärkungsbedarf,zu verstärken.
[0063] DieEinsetzdichte der Nadeln wird je nachdem, ob eine homogene odernicht-homogene Verstärkung derfaserartigen Struktur gewünschtwird, als konstant oder nicht konstant gewählt.
[0064] Imdargestellten Beispiel werden die Nadeln 10 in eine Richtungeingesetzt, die zur Oberfläche 20a desVorformlings 20 normal ist.
[0065] DieNadeln 10 werden zum Beispiel aus einem Verbundwerkstoffhergestellt, der durch Verdichten eines Fadens oder Kabels hergestelltist, der bzw. das aus Kohlenstoff- oder Keramikfasern durch eineKohlenstoffmatrize oder eine organische Matrize ausgebildet wird,wobei letztere bei Erhöhungauf eine Temperatur, die notwendig ist, um die Verdichtung des Vorformlingszu Ende zu führen,karbonisiert wird. Die organische Matrize wird zum Beispiel durchein Harz vom Typ Bismaleimid (BMI) gebildet.
[0066] Eskönnenauch andere Werkstoffe fürdie Nadeln verwendet werden, insbesondere Monofilamente, die auseiner Seele aus Kohlenstofffasern bestehen, die durch einen Keramiküberzug,zum Beispiel SiC versteift ist, der durch chemische Ablagerung inDampfphase erhalten wird. Es könnenauch Stäbeaus C/C-Verbundwerkstoffoder CMS verwendet werden, zum Beispiel ein Aluminiumoxid/Aluminiumoxid-Verbundwerkstoff.
[0067] Esist auch festzustellen, daß dieNadeln 10 in eine Richtung eingesetzt werden können, diein Bezug auf die Normale zur Oberfläche 20a der gefestigtenfaserartigen Struktur 20 gemäß der gewünschten Verstärkungsrichtungum einen von Null verschiedenen Winkel geneigt ist.
[0068] Fernerist festzustellen, daß dieNadeln in mehrere unterschiedliche Richtungen eingesetzt werden können. Somitzeigt 2 eine faserartigeStruktur 20, in welcher die Nadeln 101 ineine Richtung eingesetzt wurden, die in Bezug auf die Normale zurOberfläche 20a einenvon Null verschiedenen Winkel α bildetund in der die Nadeln 102 in einerRichtung eingesetzt werden, welche einen Winkel β bildet, der von α in Bezugauf die Normale zur Oberfläche 20a verschiedenist. Im dargestellten Beispiel ist der Winkel β gleich α und liegt diesem gegenüber. Abgesehenvon der Verstärkungder faserartigen Struktur in den bevorzugten Richtungen, kann dasEinsetzen der Nadeln in unterschiedlichen Richtungen der faserartigenStruktur eine vermehrte Schichtspaltungsfestigkeit (Trennung vonSchichten) verleihen, wenn sie durch Stapelung von Schichten gebildetist.
[0069] DasEinsetzen der Nadeln in mehrere unterschiedliche Richtungen kannin mehreren aufeinander folgenden Schritten erfolgen, wie in 2 dargestellt, oder in einemeinzigen Schritt unter Verwendung eines Blocks aus komprimierbaremWerkstoff, in den die Nadeln in verschiedene Richtungen eingefügt wurden.
[0070] Nachdem Einsetzen der Nadeln kann die gefestigte faserartige Struktureinen Vorformling zur Herstellung eines Teils aus Verbundwerkstoffbilden.
[0071] Zudiesem Zweck wird der Vorformling durch eine Matrize verdichtet,bis der gewünschteDichtheitsgrad erreicht ist.
[0072] Beieinem Teil aus thermostrukturellem Verbundwerkstoff erfolgt dieVerdichtung übereine Kohlenstoff- oder Keramikmatrize.
[0073] DieVerdichtung kann durch chemische Infiltration in Dampfphase oderauf flüssigemWege durchgeführtwerden, so wie weiter oben fürdie Festigung beschrieben.
[0074] 3 zeigt schematisch einVerfahren des Einsetzens der Nadeln in mehrere vereinte gefestigtefaserartige Strukturen, um diese faserartigen Strukturen untereinanderzu verbinden.
[0075] ImBeispiel von 3 wirdein faserartiger Vorformling, der zur Herstellung eines Teils bestimmtist, das eine Kastenfunktion erfüllt,durch Verbindung zwischen zwei gefestigten faserartigen Strukturen 30, 40 hergestellt.
[0076] Diefaserartige Struktur 30 weist einen U-förmigen Schnitt auf, dessenZweige 32, 34 durch Flügel 32a, 34a verlängert sind.Diese Struktur kann durch Drapieren von faserartigen Schichten aufeine Form mit entsprechendem Profil erhalten werden. Die Schichtenkönnenaus zweidimensionalen faserartigen Strukturen wie zum Beispiel ausGewebeschichten, unidirektionalen oder multidirektionalen Auflagenoder Filzschichten gebildet werden. Die faserartigen Schichten,die geformt und übereinandergelegt werden, könnenuntereinander zum Beispiel durch Nadelung oder Binden verbundensein.
[0077] AlsAlternative dazu kann die faserartige Struktur 30 durchFormen von mehrschichtigem Gewebtem, Gestricktem oder Geflochtenemerhalten werden.
[0078] Diefaserartige Struktur 30, die eventuell in einem Werkzeugin Form gehalten wird, wird durch chemische Infiltration in Dampfphaseoder auf flüssigemWege, so wie weiter oben beschrieben, gefestigt.
[0079] Diefaserartige Struktur 36 weist die Form einer Platte auf.Sie kann durch Übereinanderlegenvon flachen faserartigen Schichten oder durch dreidimensionalesWeben, Stricken oder Flechten erhalten oder durch eine Schicht ausdickem Filz gebildet werden.
[0080] Diefaserartige Struktur 36 wird durch chemische Infiltrationin Dampfphase oder auf flüssigemWege, wie weiter oben beschrieben, gefestigt.
[0081] Diegefestigten faserartigen Strukturen 30, 36 werden,wenn die Struktur 36 mit den Flügeln 32a, 34a inBerührungkommt, aneinander gefügt.Die Festigung der faserartigen Strukturen 30 und 36 kannvorteilhafterweise gleichzeitig ausgeführt werden, wobei die faserartigenStrukturen aufeinander gelegt werden.
[0082] DieVerbindung zwischen den faserartigen Strukturen erfolgt, indem Nadeln 40 durchdie verbundenen Dicken der Flügel 32a, 34a undder Abschnitte, die zur Struktur 36 benachbart sind, hindurcheingefügtwerden.
[0083] DasEinsetzen der Nadeln erfolgt wie weiter oben beschrieben. Die Nadeln 40 werdenvorher in einen Block 42 aus komprimierbarem Werkstoffeingefügt,zum Beispiel in einen Schaumstoff oder ein Elastomer. Der Block 42 wirddurch eine Fläche 42a mitder Fläche 36a derStruktur 36, welche der Fläche 36b gegenüber liegt,die mit den Flügeln 32a, 34a inBerührungist, in Berührunggebracht. Ein Meßwandler 14,der mit einem Ultraschallgenerator verbunden ist, wird mit Druckauf die Fläche 42b desBlocks 42, die der Fläche 42a gegenüber liegt,angewendet, so daß dieNadeln durch Anwenden von Ultraschallenergie und Kompression des Blocks 42 durchdie Strukturen 30, 36 hindurch bewegt werden.
[0084] DieNadeln könnensenkrecht zur faserartigen Struktur 36 und zu den Flügeln 32a, 34a eingefügt werden,wie im dargestellten Beispiel, oder in eine Richtung, welche inBezug auf die Normale zur faserartigen Struktur 36 einenvon Null verschiedenen Winkel bildet.
[0085] Eskönnenauch Nadeln in mehrere unterschiedliche Richtungen eingefügt werden.
[0086] Fernerist festzustellen, daß diegefestigten faserartigen Strukturen 30, 36, bevorsie miteinander verbunden werden, durch das Einsetzen von Nadelnverstärktwerden können.
[0087] DieNadeln 40 könnenaus denselben Werkstoffen hergestellt werden wie weiter oben für die Nadeln 10 angeführt, insbesondereaus Verbundwerkstoff, der durch Verdichtung eines Fadens oder Kabelsaus Kohlenstoff oder Keramik mittels organischer Matrize erhaltenwurde.
[0088] Somitkann ein faserartiger Vorformling komplexer Form hergestellt werden.Natürlichkönnenmehr als zwei faserartige Strukturen untereinander verbunden werden,um einen Vorformling mit gewünschterForm zu erhalten.
[0089] Insbesonderekann ein Teile-Vorformling hergestellt werden, der aus einer schmalenPlatte oder einem Schleierstoff gebildet ist, die mit Aussteifungenversehen sind, wobei der Schleierstoff und jede Aussteifung vorihrem Zusammenfügengetrennt gefestigt werden. Faserartige Strukturen im U-Schnitt,wie die Struktur 30 von 3,könnenals Aussteifungen verwendet werden.
[0090] Danachwird ein Teil aus Verbundwerkstoff durch Verdichten des faserartigenVorformlings erhalten. Die Verdichtung, zum Beispiel durch eineKohlenstoff- oder Keramikmatrize, kann durch chemische Infiltration inDampfphase oder auf flüssigemWege durchgeführtwerden, und zwar auf dieselbe Weise wie die Festigung.
[0091] Diefolgenden Beispiele beziehen sich auf Tests, die durchgeführt wurden,um die Fähigkeitdes Verfahrens gemäß der Erfindungin Bezug auf die Verstärkung/Verbindungvon gefestigten faserartigen Strukturen hervorzuheben.
[0092] Zweifaserartige Platten wurden jeweils durch Stapeln von 5 SchichtenSiC-Gewebe mit Leinwandbindung gebildet, das aus SiC-Fäden wiejenen, die von der japanischen Firma Nippon Carbon unter der Bezeichnung „Hi-Nicalon" vertrieben werden,hergestellt wurde. Die erhaltenen faserartigen Platten wiesen einenPorenraum-Volumengehalt von ungefähr 60 % auf.
[0093] DieFestigung der faserartigen Platten durch Bilden einer PyC-Zwischenphaseund Ablagerung von SiC erfolgte mit Hilfe chemischer Infiltrationin Dampfphase, wobei der Porenraum-Volumengehalt nach dem Festigenauf ungefähr50 % verringert war.
[0094] Eswurden Nadeln durch Versteifen eines SiC-Fadens von 500 Filamentenhergestellt, die von der japanischen Firma Nippon Carbon bereitgestelltworden sind, wobei die Versteifung durch Verdichten mit Hilfe einesBMI-Harzes erfolgte. Der Durchmesser der Nadeln betrug ungefähr 0,4 mm.
[0095] DieNadeln wurden durch die übereinandergelegten, gefestigten faserartigen Platten mit einer Dichte von16 Nadeln/cm2 hindurch geführt. DieFotografie von 4 zeigtdie Oberflächedes erhaltenen faserartigen Vorformlings. Das Einsetzen der Nadelnhat keine besonderen Schwierigkeiten bereitet.
[0096] Dermit Nadeln versehene Vorformling wurde durch eine SiC-Matrize mittelschemischer Infiltration in Dampfphase verdichtet. Im Zuge des Temperaturanstiegsvor der eigentlichen Verdichtung wurde die BMI-Matrize der Nadelnkarbonisiert, wobei die Nadeln ihre Integrität bewahrten.
[0097] Somitwurde ein Teil aus SiC/SiC-Verbundwerkstoff erhalten, in dem dieVerstärkungsschichtendes SiC-Gewebes durch Filamentelemente verbunden waren, welche eineVerstärkungin der Richtung Z bereitstellten, die zu den Gewebeschichten senkrechtwar.
[0098] Daserhaltene Teil wurde parallel zu den Ebenen der verstärkendenGewebeschichten einer Scherspannung ausgesetzt. Die gemessene interlaminareScherfestigkeit lag bei ungefähr30 MPa.
[0099] AlsVergleich wurde ein Teil ausgehend von einem faserartigen Vorformlinghergestellt, der aus 10 Schichten desselben SiC-Gewebes bestandund auf dieselbe Weise durch eine SiC-Matrize mittels chemischerInfiltration in Dampfphase verdichtet wurde, aber ohne daß Nadelneingeführtwurden. Die gemessene interlaminare Scherfestigkeit lag bei lediglich20 MPa.
[0100] Einefaserartige Struktur wurde in Form eines mehrschichtigen Gewebeshergestellt, das durch dreidimensionales Weben von Fäden ausSiC-Fasern vom Typ „Hi- Nicalon" erhalten wurde,so wie in Beispiel 1 verwendet. Das Gewebe umfaßte 10 Schichten und wies einenPorenraum-Volumengehalt von ungefähr 65 % auf.
[0101] DieFestigung der faserartigen Struktur wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobeider Porenraum-Volumengehalt nach der Festigung auf ungefähr 55 %reduziert war.
[0102] Nachdem Festigen wurden in die faserartige gefestigte Struktur Nadelnwie jene von Beispiel 1 mit einer Dichte von 16 Nadeln/cm2 eingefügt.
[0103] Dererhaltene Vorformling wurde danach durch eine SiC-Matrize mittelschemischer Infiltration in Dampfphase verdichtet.
[0104] Eswurde wie in Beispiel 2 vorgegangen, wobei die Einsetzdichte jedochbei 32 Nadeln/cm2 lag.
[0105] Eswurde wie in Beispiel 2 vorgegangen, wobei jedoch Nadeln verwendetwurden, die aus SiC-Monofilamenten mit einem Durchmesser von ungefähr 0,15mm bestanden, und wobei die Nadeln mit einer Dichte von 110 Nadeln/cm2 eingesetzt wurden.
[0106] Eswurde wie in Beispiel 2 vorgegangen, aber ohne den Schritt des Einsetzensvon Nadeln.
[0107] UntenstehendeTabelle gibt die Werte fürdie interlaminare Scherfestigkeit, die für die Teile P2 bisP5 gemessen wurden, so wie in den Beispielen2 bis 5 erhalten, und die fürdie Teile P3 bis P5 gemessenenBruchfestigkeiten bei Zug in die Richtung Z, senkrecht zu den Schichtendes Verstärkungsgewebes,wieder.
[0108] DieseErgebnisse zeigen die deutliche Verbesserung des mechanischen Verhaltensder Teile dank des Einsetzens der Nadeln.
[0109] Eswurde eine faserartige Struktur in Form eines mehrschichtigen Gewebeshergestellt, daß durch dreidimensionalesWeben von Fädenaus Kohlenstoffasern erhalten wurde. Der Porenraum-Volumengehalt desGewebes lag bei ungefähr60 %.
[0110] EinePlatte und eine Aussteifung mit einem Ω Querschnitt wurden mit demerhaltenen Gewebe ausgebildet und getrennt durch Imprägnierenmit einem Phenolharz, Polymerisation des Harzes und anschließende Karbonisierungdes Harzes gefestigt. Nach dem Festigen war der Volumengehalt aufungefähr50 reduziert.
[0111] Dieerhaltenen gefestigten Strukturen wurden aneinander gelegt und durchEinsetzen von Nadeln verbunden, wie unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
[0112] Eswurden Nadeln verwendet, die aus SiC-Monofilamenten hergestelltworden waren, wobei die Einsetzdichte bei 110 Nadeln/cm2 lag.
[0113] Derso erhaltene Vorformling wurde durch eine SiC-Matrize mittels chemischerInfiltration in Dampfphase verdichtet.
[0114] DiesesBeispiel zeigt die Bedeutung des Verfahrens gemäß der Erfindung für die einfacheHerstellung von Teilen mit komplexen Formen wie jenen Teilen, dieaus einer Platte oder einem mit Aussteifungen versehenem Schleierstoffhergestellt werden.
权利要求:
Claims (15)
[1] Verfahren zur Herstellung eines faserartigenVorformlings ausgehend von mindestens einer porösen faserartigen Struktur, dadurchgekennzeichnet, daß dieporösefaserartige Struktur gefestigt wird, indem in ihrem Inneren einfeuerfester Werkstoff abgelagert wird, der eine teilweise Verdichtungder faserartigen Struktur bewirkt, so daß die Fasern der faserartigenStruktur untereinander verbunden werden, um zu ermöglichen,daß diefaserartige Struktur gehandhabt werden kann ohne verformt zu werden,wobei gleichzeitig der Großteildes anfänglichenPorenraums der faserartigen Struktur frei gelassen wird, und dadurch,daß steifeNadeln durch die gefestigte poröseStruktur hindurch eingesetzt werden.
[2] Verfahren zur Herstellung eines faserartigen Vorformlings,indem faserartige poröseStrukturen untereinander verbunden werden, um einen VorformlinggewünschterForm zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß jede poröse faserartige Struktur inihrem Inneren durch das Ablagern eines feuerfesten Werkstoffes gefestigtwird, welcher eine teilweise Verdichtung der faserartigen Strukturbewirkt, so daß dieFasern der faserartigen Struktur untereinander verbunden werden,um zu ermöglichen,daß diefaserartige Struktur gehandhabt werden kann ohne verformt zu werden,wobei gleichzeitig der Großteildes anfänglichenPorenraums der faserartigen Struktur frei gelassen wird, und dadurch,daß diefaserartigen gefestigten Strukturen vereint werden und dadurch,daß dieseuntereinander verbunden werden, indem Nadeln aus steifem Werkstoffdurch die vereinten gefestigten faserartigen Strukturen hindurcheingesetzt werden.
[3] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,daß dieFestigung der oder jeder faserartigen Struktur erfolgt, indem derPorenraum um einen Wert von höchstens40 % seines Anfangswertes reduziert wird.
[4] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,daß dieFestigung der oder jeder faserartigen Struktur erfolgt, indem derPorenraum um einen Wert zwischen 8 % und 40 % seines Anfangswertesreduziert wird.
[5] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,daß dieoder jede verwendete faserartige Struktur einen Porenraum-Volumengehaltzwischen 50 % und 70 % aufweist und die Festigung erfolgt, um denPorenraum-Volumengehaltbis auf einen Wert zwischen 40 % und 60 % zu verringern.
[6] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,daß dieFestigung der oder jeder faserartigen Struktur durch eine Ablagerungvon Kohlenstoff oder Keramik durchgeführt wird.
[7] Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß dieFestigung der oder jeder faserartigen Struktur durch chemische Infiltrationin Dampfphase erfolgt.
[8] Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,daß dieFestigung der oder jeder faserartigen Struktur durch die Bildungeiner Keramikablagerung durch chemische Infiltration in Dampfphaseerfolgt, nachdem eine Zwischenphasenschicht zwischen den Fasernund der Keramikablagerung auf den Fasern der faserartigen Strukturgebildet worden ist.
[9] Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß dieFestigung der oder jeder faserartigen Struktur durch Imprägnierenmittels einer flüssigenZusammensetzung, welche einen Vorläufer von Kohlenstoff oder Keramikenthält,und durch Umwandlung des Vorläufersin Kohlenstoff oder Keramik erfolgt.
[10] Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,daß eineZusammensetzung verwendet wird, welche ein Harz, das Vorläufer vonKohlenstoff oder Keramik ist, in Lösung enthält.
[11] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,daß Nadelnverwendet werden, die durch Verdichtung und Versteifung eines Fadensoder Kabels mittels Matrize hergestellt wurden.
[12] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,daß Nadelnverwendet werden, die in Form von steifen Monofilamenten hergestelltwurden.
[13] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,daß Nadelnin Form von Stäbenaus thermostrukturellem Verbundwerkstoff verwendet werden.
[14] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,daß dasEinsetzen der Nadeln in mindestens zwei unterschiedliche Richtungenerfolgt.
[15] Verfahren zur Herstellung eines Teils aus Verbundwerkstoffmit faserartiger Verstärkung,dadurch gekennzeichnet, daß einVorformling mit einer Form hergestellt wird, welche jener des Teilsentspricht, das durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis14 hergestellt werden soll und dadurch, daß in der Folge eine Verdichtungdes Vorformlings erfolgt, indem im Inneren des verbleibenden Porenraumsder oder jeder faserartigen gefestigten Struktur eine Matrize abgelagertwird.
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