[发明专利]一种陶瓷基复合材料弹性密封件及其成型工艺

权利要求书

1.一种陶瓷基复合材料弹性密封件，其特征在于：包括长条状或环形的弹性密封件本体；所述弹性密封件本体的材质为陶瓷基复合材料；所述陶瓷基复合材料为C/SiC陶瓷基复合材料或SiC/SiC陶瓷基复合材料；

所述弹性密封件本体的横截面形状为Ω形，包括弧形壁面(12)与两个平面壁面(11)，两个平面壁面(11)与弧形壁面(12)通过弧面圆滑过渡连接，在两个平面壁面(11)上开设有连接孔。

2.一种发动机构件的密封结构，其特征在于：包括连接件(2)及权利要求1所述的陶瓷基复合材料弹性密封件；

所述陶瓷基复合材料弹性密封件位于两个待密封发动机构件之间，两个平面壁面(11)紧靠其中一个待密封发动机构件的密封面，弧形壁面(12)的顶端顶紧另一个待密封发动机构件的密封面；

所述连接件(2)穿过平面壁面(11)的连接孔将陶瓷基复合材料弹性密封件固定在其中一个待密封发动机构件的密封面上。

3.根据权利要求2所述的发动机构件的密封结构，其特征在于：所述连接件(2)的材质为陶瓷基复合材料。

4.一种权利要求1所述陶瓷基复合材料弹性密封件的成型工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、制备毛坯陶瓷基复合材料；

步骤1.1、制备纤维预制体；

采用C纤维或SiC纤维编织成2D或2.5D纤维预制体；

步骤1.2、界面层制备；

将步骤1.1固定成型的纤维预制体置于沉积炉内，进行界面层制备；

步骤1.3、沉积SiC陶瓷基体；

将步骤1.2制备完成的产品置于CVI沉积设备中，采用CVI工艺在产品上沉积SiC陶瓷基体，获得毛坯陶瓷基复合材料；

步骤2、加工毛坯陶瓷基复合材料；

将步骤1制备完成的毛坯陶瓷基复合材料置于加工设备上，利用加工刀具，沿厚度方向切割，切割为Ω形并在两个平面壁面上加工连接孔；

步骤3、获得陶瓷基复合材料弹性密封件；

将步骤2加工完成的产品置于化学气相沉积炉CVI内，采用CVI工艺在产品上沉积SiC陶瓷基体涂层，涂层厚度控制在20～200μm，获得陶瓷基复合材料弹性密封件。

5.根据权利要求4所述的陶瓷基复合材料弹性密封件的成型工艺，其特征在于，步骤1.2中界面层制备的工艺条件为：

界面层沉积温度为500～1000℃，沉积炉抽真空至3～50kPa，40～200L/min的Ar气作为保护气体，界面层前驱体气体流量为100～500L/min，沉积时间为20～50h；界面层厚度为500～700μm。

6.根据权利要求5所述的陶瓷基复合材料弹性密封件的成型工艺，其特征在于，步骤1.2中界面层制备的工艺条件为：界面层沉积温度800℃，沉积炉抽真空至40kPa，200L/min的Ar气作为保护气体，三氯化硼界面层前驱体气体流量为500L/min，沉积时间为50h，界面厚度控制在700μm。

7.根据权利要求4所述的陶瓷基复合材料弹性密封件的成型工艺，其特征在于，步骤1.3与步骤3中采用CVI工艺在产品上沉积SiC陶瓷基体的工艺条件为：

温度为1100～1400℃，化学气相沉积炉抽真空至20～50kPa，60～100L/min的H₂气作为载气，SiC陶瓷前躯体为三氯甲基硅烷，Ar气作为稀释性气体，SiC陶瓷基体前驱体气体流量为100～500L/min，单次沉积时间为100～150h。

8.根据权利要求7所述的陶瓷基复合材料弹性密封件的成型工艺，其特征在于，步骤1.3与步骤3中采用CVI工艺在产品上沉积SiC陶瓷基体的工艺条件为：

温度为1300℃，沉积炉抽真空至50kPa，100L/min的H₂气作为载气，SiC陶瓷基体前驱体MTS气体流量为500L/min，单次沉积时间为150h。