編號：FTJS10205
篇名：基于多通道流場與熱場控制的C/C復(fù)合材料制備與工藝優(yōu)化
作者：黃曉青 王鵬飛 張松 張輝
關(guān)鍵詞： 化學(xué)氣相滲透 化學(xué)氣相沉積 C/C復(fù)合材料 兩步法
機(jī)構(gòu)： 清華大學(xué)工程物理系 中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所 清華大學(xué)航空發(fā)動機(jī)研究所
摘要： 纖維增強復(fù)合材料以耐高溫、高比強度等優(yōu)點在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,為有效提高多孔復(fù)合材料沉積過程的可控性與均勻性,該研究提出一種基于雙溫區(qū)雙通道結(jié)構(gòu)的雙工藝化學(xué)氣相滲透/沉積(chemical vapor infiltration/deposition,CVI/CVD)系統(tǒng)�；谘b備設(shè)計建造理論制備優(yōu)化的一體化研究思路,對該系統(tǒng)制備碳纖維增強碳基復(fù)合材料(C/C復(fù)合材料)進(jìn)行工藝設(shè)計與優(yōu)化研究。通過建立流動、傳熱和物質(zhì)傳遞反應(yīng)模型,分析了溫度、速度、濃度對致密化過程的影響,其中降低沉積溫度能夠提高厚度方向的沉積均勻性,通過改變空間溫度梯度能夠?qū)崿F(xiàn)沉積位置的控制,初始速度、濃度的匹配能夠提高致密化效率。利用雙工藝CVI/CVD系統(tǒng)對多孔復(fù)合材料進(jìn)行兩步法沉積模擬,驗證了C/C復(fù)合材料沉積樣件均勻性控制與工藝優(yōu)化的可行性。
