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    • 8. 发明公开
    • Verfahren zur Herstellung eines Keramikbauteils
    • 韦尔法罕zur Herstellung eines Keramikbauteils
    • EP2192096A2
    • 2010-06-02
    • EP09157280.0
    • 2009-04-03
    • Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.Schunk Kohlenstofftechnik GmbH
    • Siegel, DR., StefanWeiss, DR., RolandLauer, AndreasNauditt, Gotthard
    • C04B35/573C04B37/00
    • C04B37/008C04B35/573C04B35/6365C04B37/005C04B2235/48C04B2235/483C04B2235/5212C04B2235/5248C04B2235/612C04B2235/656C04B2235/6562C04B2235/6567C04B2235/658C04B2235/77C04B2235/96C04B2235/9607C04B2235/9615C04B2237/086C04B2237/363C04B2237/365C04B2237/38C04B2237/61C04B2237/704
    • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Keramikbauteils gewünschter Endgeometrie unter Verwendung zumindest eines zellulosehaltigen Halbzeugformteils, das in nicht oxidierender Gasatmosphäre pyrolysiert wird. Um komplexe Bauteile herzustellen, wird vorgeschlagen, dass zumindest zwei Halbzeugformteile entweder in Rohform oder nach zumindest teilweiser Carbonisierung stoffschlüssig gefügt werden. Die gefügten Formteile werden anschließend zur Erzielung der gewünschten Endgeometrie oder einer der gewünschten Endgeometrie zzgl. eines Aufinasses entsprechenden Geometrie bearbeitet. Sodann stehen nach der Carbonisierung der Formteile in nicht oxidierender Atmosphäre Carbonteile zur Verfügung. Alternativ können in einer nicht oxidierenden Gasatmosphäre durch einen Metallinfiltrationsprozess bei gleichzeitigem reaktiven Fügen der zumindest zwei Formteile diese in einen CMC-Verbundwerkstoff umgewandelt werden.
    • 使用在非氧化性气体气氛中热解的含纤维素的半成品的成型部件,使用具有期望的最终几何形状的陶瓷成分或碳成分的制造方法,包括将两种半成品成型部件以原始形式或 在部分碳化之后,处理连接的模制零件以实现期望的最终几何形状或期望的最终几何形状之一加上对应于过度测量的几何形状,然后在非氧化性气体气氛中的碳化之后作为碳组分进行处理。 使用在非氧化性气体气氛中热解的含纤维素的半成品的成型部件,使用具有期望的最终几何形状的陶瓷成分或碳成分的制造方法,包括将两种半成品成型部件以原始形式或 在部分碳化之后,处理连接的模制零件以实现所需的最终几何形状或期望的最终几何形状之一加上对应于过度测量的几何形状,在非氧化性气体气氛中碳化之后设置为碳组分,然后转换成 陶瓷基复合材料通过金属渗透过程同时反应连接两个模制件。 半成品模制件的内聚力由原始状态的有机粘合树脂和木胶进行。 将碳载体如石墨,烟灰,沥青或热解纤维加入到粘合剂树脂中。 粘合树脂与任选加入的碳载体一起使用,其碳的收率适合于在热解和/或碳化期间的反应性陶瓷化的要求。 部分碳化的模制件通过使用含碳粘合剂的粘合剂和/或水连接。 在部分碳化后,使用树脂系含碳粘合剂进行两个成型部的内聚合。 用于连接部分碳化的模制部件的粘合剂相对于其用于反应性陶瓷化的碳供应的补充添加剂如石墨,烟灰,沥青和/或热解纤维的尺寸。 单独或混合的硅和/或金属碳化物形成体用于金属渗透过程和/或金属渗透过程在毛细管控制的液体渗透和/或含金属蒸汽的气体气氛下进行。 半成品以原始形式使用,并且具有轮廓,其在考虑陶瓷部件生产期间的收缩率时粗略地适应于期望的最终几何形状。 在碳化之前的热解在250-800℃的温度(T(B))下进行和/或在1100℃的温度(T(V))下进行碳化。 在热解期间和/或碳化过程中加热半成品的成型部件以小于0.1K /分钟的速度加热,并且在金属渗透期间以5K /分钟的步长进行成型部件的加热和/或加热。 在金属渗透期间达到最终温度后,最终温度保持在30分钟的时间段(t)。 模块化连接的半成品模具的最大壁强度(D)= 50 mm。 含纤维素的中空半成品的成型部件由含树脂的粘合剂和来自植物和/或木纤维的原料组成。 将具有总密度和/或高密度纤维板的中密度木纤维板用作半成品模制部件,其中表面区域从木纤维板上移除,并且表面积的密度大于木纤维板的平均密度。 需要通过用树脂和/或其它陶瓷前体和/或组分几何形状浸渍半成品模制部件来控制结构和最终产品性能,并且通过接合完全碳化的模制部件的工艺和/或浸渍方法来有针对性地调节材料结构。 所需的几何形状,底切,凹槽,子部分和/或螺纹在连接的模制部件完全碳化之后是保形的或几乎保形的。 陶瓷部件的最终加工限于所需的功能表面,例如边缘的密封表面。 通过金属或有机金属添加剂将用于碳化物形成和/或形成陶瓷部件的稍后特定特征的无机活性组分引入到半成品模制部件中,用于可压抵。 陶瓷复合材料的制造方法和由陶瓷复合材料制成的复合材料成分的方法的独立权利要求。