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1、典型纤维增强陶瓷基复合材料 的制造工艺、性能及应用Cf/SiC 复合材料的制备工艺Cf/SiC复合材料的制备工艺 一 化学气相渗透法 二 聚合物浸渍裂解法 三 泥浆浸渍热压法 四 反应烧结化学气相渗透法（CVI法）1前言化学气相渗透(CVI)技术是由化学气相沉积（ CVD)发展而来的，两者的不同之处在于 CVD是 通过气相反应在基材（如石墨）表面产生固体涂 层；则要进入到预制体内部，在纤维表面 发生沉积反应。可以说，是深度的 过程。 2 定义：CVI法是一种控制条件下在多孔预制体内 部进行碳氢化合物热解、沉积的涂层工艺 3 制备工艺过程： 将碳纤维预成型体置于CVI 炉中，源气（即与载气混合的
2、一种或数种气态先 驱体）通过扩散或由压力差产生的定向流动输送 至预成型体周围后向其内部扩散，此时气态先驱 体在孔隙内发生化学反应，所生成的固体产物 (SiC)沉积在孔隙壁上，使孔隙壁的表面逐渐增 厚（即孔隙逐渐缩小）。控制适当的温度梯度和 压力梯度及气态先驱体的流量和浓度，在212h 内可制备出密度为理论密度70%90%的Cf/SiC 复合材料制品。目前，CVI工艺方法包括等温 CVI(ICVI)、温度梯度CVI、温度-压力梯度 CVI(FCVI)、脉冲CVI等。SHCVI SHCVI法是一种新的快速CVI 法。过程： 把纤维预成型体置于CVI炉中，然后给预制 体直接通电加热，由于预制体内外散
3、热不 均匀（预制体外散热较快），所以预制体 内外就产生了温度梯度，是渗透首先在中 心发生，随着渗透的进行，提高表面温度 ，使渗透面向外推移，这样就克服了CVI中 的“硬壳”现象。SHCVI法相对于典型的快速CVI法（FCVI ）而言，具有以下优点1.渗透过程是由中心沿各个方向向四面进行 的。2.由于电磁耦合原因，加速了分子运动，从 而加快了渗透过程，具有较快的渗透速率 。3.设备比FCVI法的设备简单3 用CVI法制备Cf/SiC复合材料的优点： 1)可在远低于基体材料熔点的温度（约1000） 下合成陶瓷基体，降低了纤维与基体间的高温化 学反应带来的纤维性能劣化。 2）便于制备大型薄壁复杂构件，并可实现净成型 3）对纤维的机械损伤小 4）通过对基体和界面层进行微观尺度成分设计， 可制备出成分及性能梯度变化的纤维增强陶瓷基 复合材料。CVI是目前制造纤维多维编织体增强 陶瓷基复合材料（主要是Cf/SiC、SiCf/SiC)的唯 一商品化方法。
