FCVI制备C/C复合材料工艺探索

强制流动热梯度化学气相渗透（ＦＣＶＩ）作为一种制备碳基与陶瓷基复合材料的新工艺，克服了传统ＣＶＩ中气体扩散传输与预制体渗透性的限制，可在短时间内制备出密度均匀、性能优良的制件，已受到日益广泛的关注本文采用化学反应动力学原理分析ＦＣＶＩ的工艺过程，从理论上论述了在ＦＣＶＩ的各阶段中实现均匀沉积和分层沉积的可能性。

FCVI工艺致密化效率评价方法研究

针对用于制备C/C复合材料的强制流动热梯度化学气相渗透(FCVI)工艺,建立了预制体的孔隙结构模型,将孔隙分为闭孔孔隙与开孔孔隙,指出致密化过程就是开孔孔隙的填充过程,基于化学反应动力学和传热传质理论,提出了致密化剩余时间的概念,推导出一种用于预测FCVI工艺致密化效率和控制工艺参数的理论,该理论综合分析了致密化各时期的预制体密度分布与工艺效率的关系,指出在致密化各个时期预制体内的密度分布符合特定的数学关系才能保证最终获得最高的致密化效率,并定义了一个综合衡量致密化效率的指标-ψ.工艺试验表明:如果在工艺过程的各个时期ψ都接近于0,则可以保证该工艺获得最高的致密化效率,这种方法可以用于指导实际的FCVI工艺,并获得理想的致密化效率.

FCVI工艺研究进展

强制流动热梯度化学气相渗透（ＦＣＶＩ）作为一种制备碳基与陶瓷基复合材料的新工艺，克服了传统ＣＶＩ中气体扩散传输与预制体渗透性的限制，可在短时间内制备出密度均匀性能优良的制件。本文对ＦＣＶＩ技术进行了概要评述，主要内容包括ＦＣＶＩ的基本特点、预制体准备、工艺参数分析以及模型与模拟等。

FCVI中气体流量对温度分布的影响

强制流动热梯度化学气相渗透 ( FCVI)作为一种制备碳基与陶瓷基复合材料的新工艺 ,可在短时间内制备出密度均匀、性能优良的制件。分析了在 FCVI工艺过程中预制体温度与气体温度的区别 ,并从理论上推导出了 FCVI中气体温度与预制体温度间的关系 ,进一步分析气体流量对气体温度分布的影响。

FCVI工艺制备SiC_f/SiC复合材料结构与性能研究

采用热梯度强制流动化学气相渗积 (FCVI)工艺制备 Si Cf/Si C复合材料 ,测试了复合材料的性能。制备的复合材料密度达到 2 .3g/cm3,强度为 2 91MPa,断裂韧性为 11.4MPa·m1 / 2 。运用 SEM,TEM,X射线衍射等分析手段对复合材料的微观结构进行了表征。结果表明 :渗积的基体材料为 β- Si C,晶粒尺寸为亚微米级 ,结晶度良好。通过对断口形貌的观察 ,分析了增韧机制。

FCVI中气体温度与预制体温度的关系

强制流动热梯度化学气相渗透 (FCVI)作为一种制备碳基、陶瓷基复合材料的新工艺 ,克服了传统CVI中气体扩散传输与预制体渗透性的限制 ,可在短时间内制备出密度均匀、性能优良的制件。本文分析了在FCVI工艺过程中预制体温度与气体温度的区别 ,并从理论上推导出了FCVI中气体温度与预制体温度间的关系。

脉冲FCVI制备炭/炭复合材料的氧化行为

采用脉冲强制流动热梯度化学气相渗透工艺(IFCVI)制备了炭/炭复合材料(C/C复合材料),利用等温氧化实验对C/C复合材料在不同温度(673～1 173 K)条件下的氧化行为进行了研究,并借助于扫描电子显微镜观察了C/C复合材料的氧化形貌。实验结果表明:C/C复合材料的基体在氧化反应中优先氧化,氧化反应速率随温度的升高而增大;在高于或低于临界温度973 K时,C/C复合材料的氧化反应分别受2种不同机制控制,其反应活化能分别为1.29×105 J/mol和2.94×104 J/mol。