[发明专利]一种陶瓷基复合材料涡轮导向叶片及其制备方法

权利要求书

1.一种陶瓷基复合材料涡轮导向叶片，其特征在于，所述涡轮导向叶片的材质为陶瓷基复合材料，且涡轮导向叶片的叶身和缘板为一体化成型；

所述陶瓷基复合材料涡轮导向叶片的制备方法，包括以下步骤：

（1）以涡轮导向叶片的内腔型面为参考，用石墨制备内型模具（1），内型模具（1）上具有若干与型面垂直的通气孔；

（2）将编织纤维布缠绕在内型模具（1）的外表面，然后采用与编织纤维布相同材料的缝合线进行缝合，缝合完毕的缠绕编织纤维布即为叶身预制体（2），再分别在叶身预制体（2）上距离两端5-10mm处，进行切口（3）处理，切口（3）方向与叶身预制体（2）的纵向平行，切口（3）长度为10-50mm；

（3）采用与叶身预制体（2）相同材料的编织纤维布，制备4片相同的板状预制体（4），并在相应的叶身位置处设置开孔（5），开孔（5）的形状与叶身预制体（2）截面相同；

（4）将4片板状预制体（4）沿开孔（5）穿入叶身预制体（2），其中2片位于叶身预制体（2）上部切口（3）的两侧，另外2片位于叶身预制体（2）下部切口（3）的两侧，然后分别将叶身预制体（2）切口（3）处的编织纤维布沿叶身外型面翻出，并将翻边（6）夹在板状预制体（4）之间，再用与叶身预制体（2）相同材料的缝合线分别将2片板状预制体（4）和夹在中间的翻边（6）缝合为一体，最后再利用内型模具（1），将叶身预制体（2）和板状预制体（4）固定，完成定型；

（5）在定型后的叶身预制体（2）和板状预制体（4）表面依次沉积界面层和碳化硅陶瓷基体，去除内型模具（1）后，得到陶瓷基复合材料涡轮导向叶片坯料；

（6）将陶瓷基复合材料涡轮导向叶片坯料加工至设计尺寸，然后继续在其表面沉积碳化硅，进行损伤修复，得到陶瓷基复合材料涡轮导向叶片。

2.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料涡轮导向叶片，其特征在于，步骤（1）中通气孔直径为2-5mm。

3.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料涡轮导向叶片，其特征在于，步骤（2）中编织纤维布原材料为碳纤维和/或碳化硅纤维。

4.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料涡轮导向叶片，其特征在于，步骤（2）中，切口（3）间距为10-13mm。

5.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料涡轮导向叶片，其特征在于，步骤（5）中界面层为氮化硼界面层。

6.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料涡轮导向叶片，其特征在于，步骤（5）中碳化硅陶瓷基体的制备过程为：于压力为200-5000Pa的条件下，升温至900-1200℃，保温1-2h后，通入三氯甲基硅烷、氢气和氩气的混合气体，沉积30-80h后，继续保温2h，降温至室温；此制备过程执行4-8次。

7.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料涡轮导向叶片，其特征在于，步骤（6）中加工是利用机械或激光加工。

8.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料涡轮导向叶片，其特征在于，步骤（6）中沉积碳化硅的过程与步骤（5）中碳化硅陶瓷基体的制备过程相同，过程执行1-3次。