【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及陶瓷基復合材料制備裝置，具體涉及一種薄壁陶瓷基復合材料管件的定型預緊裝置及定型預緊方法。
技術介紹
1、陶瓷基復合材料具有高比強度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕等優異性能，在航空航天、能源、化工等領域具有廣泛的應用前景。薄壁陶瓷基復合材料管件作為一種重要的結構件，其性能和質量直接影響到相關設備的可靠性和使用壽命。然而，由于薄壁陶瓷基復合材料管件在制備過程中容易出現變形、開裂等問題，因此需要采用有效的定型預緊裝置和制備方法來保證其質量。
2、目前，常用的薄壁陶瓷基復合材料管件制備方法主要有纏繞法、鋪層法、化學氣相滲透法、納米浸漬與瞬時共晶相合成、聚合物先驅體轉化法、反應浸滲法等。其中，化學相滲透工藝(chemical?vapor?infiltration，cvi)實際上是化學氣相沉積法的一種延伸，是一種氣-固表面多相化學反應。由于陶瓷基復合材料難以一次成型制備出復雜形狀的大尺寸構件，因此，陶瓷基復合材料在沉積加工技術的突破也是其走向應用必須解決的關鍵問題之一。針對陶瓷基復合材料的cvi沉積致密化過程中的直線度問題，是實現薄壁徑向比長的陶瓷基復合材料加工沉積的亟需解決問題。但這些方法在制備過程中往往難以保證管件的尺寸精度和形狀穩定性，同時也容易出現分層、孔隙、彎曲等缺陷。此外，現有的定型預緊裝置也存在一些不足之處，如結構復雜、操作不便、預緊力不均勻等問題，這些問題都嚴重影響了薄壁陶瓷基復合材料管件的制備質量和效率。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是解決陶瓷基復
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種薄壁陶瓷基復合材料管件的定型預緊裝置，其特殊之處在于，包括芯模和兩個端部預緊組件；
4、所述芯模的形狀和尺寸根據薄壁陶瓷基復合材料管件的內壁形狀設計，所述芯模的兩端均開設螺紋，芯模的中部用于緊密貼合薄壁陶瓷基復合材料管件的內壁，對薄壁陶瓷基復合材料管件進行支撐和定型，保證薄壁陶瓷基復合材料管件的內壁尺寸精度及直線度；
5、每個所述端部預緊組件一端用于套接薄壁陶瓷基復合材料管件的端部，另一端通過螺紋連接在芯模的端部，用于為薄壁陶瓷基復合材料管件提供預緊軸向拉應力，能夠保證薄壁陶瓷基復合材料管件的端部纖維與芯模緊密銜接，且使薄壁陶瓷基復合材料管件處于直線拉伸狀態。
6、進一步地，所述端部預緊組件包括同軸設置的定位組件、緊固組件、預緊組件以及固定組件；
7、所述定位組件的中部開設通孔，且通孔內壁光滑，定位組件通過通孔套接薄壁陶瓷基復合材料管件的端部，定位組件的一端外壁開設螺紋，并通過螺紋連接緊固組件，另一端外壁套接預緊組件，所述預緊組件的內壁開設內螺紋孔，外壁開設外螺紋，所述預緊組件通過內螺紋孔連接芯模的端部螺紋處，通過外螺紋連接固定組件。
8、其中，緊固組件用于保證定位組件與陶瓷基復合材料管件的端部纖維緊密相連接，定位固定，防止出現滑動現象。
9、預緊組件主要用于卡緊定位組件一側，同時保證與芯模的貼合，對陶瓷基復合材料管件的端部纖維預緊拉伸，保證直線度與預緊軸向拉應力。
10、固定組件用于鎖緊預緊組件，保證預緊組件與芯模的緊密貼合。
11、每個陶瓷基復合材料管件都可用預緊組件進行安裝固定，預緊組件將陶瓷基復合材料管件沿軸向施加拉應力，放置cvi沉積爐區中最佳氣氛反應位置。
12、通過預緊組件在cvi沉積氣氛區域下可以減少預制體的編制不均勻現象，防止cvi沉積的凸點現象。
13、由于薄壁陶瓷基復合材料管件的定型作用，進一步有利于基體及涂層沉積的直線度保證。
14、在該裝置下可以對陶瓷基復合材料管件沿軸向存在預緊力，增強材料的拉伸強度，并確保薄壁陶瓷基復合材料管件的內徑尺寸精度。
15、進一步地，所述定位組件包括管狀套筒和圓形擋板，所述管狀套筒的內壁光滑，一端外壁開設螺紋，并通過螺紋連接緊固組件，另一端外壁套接圓形擋板，所述預緊組件套接在圓形擋板上；通過圓形擋板套接在預緊組件內，能夠使圓形擋板隨預緊組件軸向移動。
16、進一步地，所述預緊組件包括兩個相對設置的半圓管，兩個所述半圓管的內壁均開設內螺紋孔，外壁一端均連接凸臺，外壁另一端均開設外螺紋，每個所述凸臺內開設半圓槽，兩個所述凸臺的半圓槽內連接圓形擋板，兩個半圓管的外螺紋連接固定組件，兩個所述半圓管內連接芯模的端部的螺紋。圓形擋板在凸臺的半圓槽內，使圓形擋板隨凸臺沿軸向移動，且凸臺轉動時，圓形擋板在管狀套筒與薄壁陶瓷基復合材料的摩擦力作用下，僅沿軸向移動。
17、同時，本專利技術還提供一種薄壁陶瓷基復合材料管件的定型預緊方法，基于上述一種薄壁陶瓷基復合材料管件的定型預緊裝置，其特殊之處在于，包括以下步驟：
18、步驟1、選擇合適的芯模，使芯模的兩個螺紋間距長度略大于薄壁陶瓷基復合材料管件的長度；
19、步驟2、在芯模上涂抹脫模劑，將待定型的薄壁陶瓷基復合材料管件套在芯模上，再通過兩個端部預緊組件套接在薄壁陶瓷基復合材料管件的兩個端部，且每個端部預緊組件還通過螺紋連接芯模的一個端部；
20、步驟3、分別轉動兩個端部預緊組件沿芯模的螺紋向兩端移動，同時通過端部預緊組件向薄壁陶瓷基復合材料管件的端部施加軸向的拉應力，使薄壁陶瓷基復合材料管件處于預緊狀態，從而對待定型的薄壁陶瓷基復合材料管件施加預緊力，并保證薄壁陶瓷基復合材料管件的直線度。軸向的拉應力的作用是使管件在沉積和熱處理過程中保持所需的形狀和尺寸，防止出現變形和開裂等問題。
21、進一步地，步驟3具體為：
22、轉動預緊組件，使預緊組件向芯模的端部方向移動，同時帶動定位組件沿芯模的軸向移動。
23、當擰緊預緊組件時，螺栓的軸向力通過定位組件傳遞到薄壁陶瓷基復合材料管件端部上，使薄壁陶瓷基復合材料管件兩端相背而行，從而對管件施加拉應力。由于預緊組件和定位組件的位置是根據管件的尺寸和形狀進行合理布置的，因此可以保證預緊力在管件上的均勻分布。同時，通過調整預緊組件的擰緊程度，可以控制預緊力的大小，以適應不同尺寸和形狀的管件。
24、本專利技術的有益效果：
25、1、本專利技術一種薄壁陶瓷基復合材料管件的定型預緊裝置及定型預緊方法中，通過轉動端部預緊組件使薄壁陶瓷基復合材料管件受到軸向的拉應力，從而使薄壁陶瓷基復合材料管件處于定型預緊狀態；結構簡單、操作方便、預緊力均勻，能夠有效地保證薄壁陶瓷基復合材料管件的尺寸精度均勻性和形狀穩定性。
26、2、本專利技術一種薄壁陶瓷基復合材料管件的定型預緊裝置及定型預緊方法，采用cvi成型和定型預緊相結合的工藝，能夠有效地避免管件在制備過程中出現變形、開裂等問題，同時也能夠提高管件的制備質量本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種薄壁陶瓷基復合材料管件的定型預緊裝置，其特征在于，包括芯模(1)和兩個端部預緊組件；
2.根據權利要求1所述一種薄壁陶瓷基復合材料管件的定型預緊裝置，其特征在于，所述端部預緊組件包括同軸設置的定位組件(2)、緊固組件(3)、預緊組件(4)以及固定組件(5)；
3.根據權利要求2所述一種薄壁陶瓷基復合材料管件的定型預緊裝置，其特征在于，所述定位組件(2)包括管狀套筒和圓形擋板，所述管狀套筒的內壁光滑，一端外壁開設螺紋，并通過螺紋連接緊固組件(3)，另一端外壁套接圓形擋板，所述預緊組件(4)套接在圓形擋板上。
4.根據權利要求3所述一種薄壁陶瓷基復合材料管件的定型預緊裝置，其特征在于，所述預緊組件(4)包括兩個相對設置的半圓管，兩個所述半圓管的內壁均開設內螺紋孔，外壁一端均連接凸臺，外壁另一端均開設外螺紋，每個所述凸臺內開設半圓槽，兩個所述凸臺的半圓槽內連接圓形擋板，兩個半圓管的外螺紋連接固定組件(5)，兩個所述半圓管內連接芯模(1)的端部的螺紋。
5.一種薄壁陶瓷基復合材料管件的定型預緊方法，使用權利要求1-4任一所述的一種薄
6.根據權利要求5所述一種薄壁陶瓷基復合材料管件的定型預緊方法，步驟3具體為：
...【技術特征摘要】
1.一種薄壁陶瓷基復合材料管件的定型預緊裝置，其特征在于，包括芯模(1)和兩個端部預緊組件；
2.根據權利要求1所述一種薄壁陶瓷基復合材料管件的定型預緊裝置，其特征在于，所述端部預緊組件包括同軸設置的定位組件(2)、緊固組件(3)、預緊組件(4)以及固定組件(5)；
3.根據權利要求2所述一種薄壁陶瓷基復合材料管件的定型預緊裝置，其特征在于，所述定位組件(2)包括管狀套筒和圓形擋板，所述管狀套筒的內壁光滑，一端外壁開設螺紋，并通過螺紋連接緊固組件(3)，另一端外壁套接圓形擋板，所述預緊組件(4)套接在圓形擋板上。
4.根據權利要求3...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王行，劉光海，
申請(專利權)人：國投陶瓷基復合材料研究院西安有限公司，
類型：發明
國別省市：
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