编号：FTJS10205
篇名：基于多通道流场与热场控制的C/C复合材料制备与工艺优化
作者：黄晓青 王鹏飞 张松 张辉
关键词： 化学气相渗透 化学气相沉积 C/C复合材料 两步法
机构： 清华大学工程物理系 中国科学院上海硅酸盐研究所 清华大学航空发动机研究所
摘要： 纤维增强复合材料以耐高温、高比强度等优点在航空航天领域得到广泛应用,为有效提高多孔复合材料沉积过程的可控性与均匀性,该研究提出一种基于双温区双通道结构的双工艺化学气相渗透/沉积(chemical vapor infiltration/deposition,CVI/CVD)系统。基于装备设计建造理论制备优化的一体化研究思路,对该系统制备碳纤维增强碳基复合材料(C/C复合材料)进行工艺设计与优化研究。通过建立流动、传热和物质传递反应模型,分析了温度、速度、浓度对致密化过程的影响,其中降低沉积温度能够提高厚度方向的沉积均匀性,通过改变空间温度梯度能够实现沉积位置的控制,初始速度、浓度的匹配能够提高致密化效率。利用双工艺CVI/CVD系统对多孔复合材料进行两步法沉积模拟,验证了C/C复合材料沉积样件均匀性控制与工艺优化的可行性。
