[发明专利]一种由自蔓延高温合成制造复合材料部件的方法

权利要求书

1.一种制造由陶瓷基质复合材料制成的部件的方法，所述方法包括以下步骤：

a)通过在纤维结构的孔隙中形成陶瓷基质制造所述部件，所述陶瓷基质通过自蔓延高温合成由存在于所述纤维结构的孔隙中的粉末组合物形成；

在步骤a)中形成的基质包括按重量计大部分的：

·通过自蔓延高温合成由在硅粉末、二氧化硅粉末和包括元素N的气相之间化学反应形成的Si₂N₂O；或

·TiN和TiB₂的相，这些化合物通过自蔓延高温合成由在包括钛的粉末、包括硼的粉末以及包括元素N的气相之间的化学反应形成。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤a)之前，用不同于自蔓延高温合成方法的方法实施致密化所述纤维结构的预备步骤b)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤a)后实施致密化所述部件的额外步骤c)。

4.根据权利要求1到3任一所述的方法，其特征在于，所述粉末组合物的颗粒具有小于或等于1.5μm的中值直径。

5.根据权利要求1到4任一所述的方法，其特征在于，在步骤a)之前，所述粉末组合物插入到所述纤维结构的孔隙内。

6.根据权利要求1到4任一所述的方法，其特征在于，通过转变先前插入到所述纤维结构的孔隙内的前体组合物，所述粉末组合物在步骤a)之前直接地形成在所述纤维结构的孔隙中。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述前体组合物包括聚合物，所述聚合物在步骤a)之前被热解，以在所述纤维结构的孔隙中形成部分或全部粉末组合物。

8.根据权利要求1到7任一所述的方法，其特征在于，在部分或全部步骤a)中，所述纤维结构存在于一体积中，该体积保持在小于或等于2000℃的温度下。

9.根据权利要求1到8任一所述的方法，其特征在于，在步骤a)之前实施以下步骤：

·将至少一种第一粉末插入所述纤维结构的孔隙内；然后

·将与第一粉末不同的至少一种第二粉末插入到所述纤维结构的孔隙内；

在步骤a)后获得一种在朝所述部件的外表面行进时变化的组合物的陶瓷基质。

10.根据权利要求1到9任一所述的方法，其特征在于，其进一步包括形成环境和/或热屏障的步骤，所述环境和/或热屏障在步骤a)后存在于所述部件的全部或部分外表面上。

11.根据权利要求1到10任一所述的方法，其特征在于，所述纤维结构的纤维涂敷有中间相涂层。

12.根据权利要求1到11任一所述的方法，其特征在于，在步骤a)中形成的基质具有小于或等于25％的残余孔隙度。

13.根据权利要求1到12任一所述的方法，其特征在于，在步骤a)中形成的基质包括按重量计大部分的通过自蔓延高温合成由在硅粉末、二氧化硅粉末和包括元素N的气相之间的化学反应形成的Si₂N₂O，并且其中，包括硼的粉末在步骤a)之前存在于纤维结构的孔隙中，并且在步骤a)中，包括硼的粉末通过与气相的渗氮反应形成BN相。

14.一种由陶瓷基质复合材料制成的部件，所述部件包括：

·增强纤维结构；以及

·包括存在所述纤维结构的孔隙中的按重量计大部分Si₂N₂O的陶瓷基质，所述基质具有重量含量小于或等于5％的残余游离硅。

15.根据权利要求16所述的部件，其特征在于，所述基质具有小于或等于25％的残余孔隙度。

16.根据权利要求14或15所述的部件，其特征在于，所述基质包括按重量计以大于或等于70％的含量的晶体Si₂N₂O。

17.一种涡轮发动机，包括根据权利要求14到16任一所述的部件。