陶瓷化学气相渗透法_常见问题【科众陶瓷】

化学气相渗透(CVI)法是通过气体渗透多孔隙的纤维织物，在纤维之间沉积固态物质，从而构成陶瓷基复合材料基体的一种无压、低温的工艺过程。由于该工艺避免了常规-艺所带来的一些问题，因此被认为是最具潜力的陶瓷基复合材料制备工艺。

CVI法是将具有特定形状的纤维预制体置于沉积炉中，通人的气态前驱体通过扩散、对流等方式进入预制体内部，在一定温度下由于热激活而发生复杂的化学反应，生成固态的陶瓷类物质并以涂层的形式沉积于纤维表面；随着沉积的继续进行，纤维表面的涂层越来越厚，纤维间的空隙越来越小，最终各涂层相互重叠成为材料内的连续相，即陶瓷基体。从某种角度而言，化学气相渗透是化学气相沉积(CVD》的一种特殊形式。在CVI中预制体是多孔低密度材料，沉积多发生于其内部纤维表面，而CVI)法是在衬底材料的外表面上直接沉积涂层。

与制备氧化锆陶瓷基复合材料的常规工艺相比．CVI工艺具有以下优点：①CVI工艺在无压和相对低温条件下进行（CVI法温度约在1000+C左右），纤维类增强物的损伤较小，可制备出高性能（特别是高断裂韧性）的陶瓷基复合材料；②通过改变气态前驱体的种类、含量、沉积顺序、沉积工艺，可方便地对陶瓷基复合材料的界面、基体的组成与微观结构进行设计；③由于不需要加入烧结助剂，所得到的陶瓷基体在纯度和组成结构上优于用常规方法制备的；④可成型形态复杂、纤维体积分数较高的陶瓷基复合材料；⑤对用其它工艺制备的陶瓷基复合材料或多孔陶瓷材料可进行进一步的致密化处理，减少材料内部存在的开放孔洞和裂纹。CVI法也存在一些不足之处，其中最大的问题是成型周期长、成本高、材料的致密度低等。

用CVI法制备陶瓷基复合材料的目的是获取具有结构完整性和密度均匀性的制件。为实现这一步，就要协调好气体的输送和反应温度这两个因素，使不同的沉积区域都能获得良好的沉积效果。从控制气体输送模式和反应温度两个角度出发，目前已经发展了五种主要的CVI法，其中最主要的两种是等温CVI(ICVI)和强制流动热梯度CVI( FCVl)

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本文“陶瓷化学气相渗透法”由科众陶瓷编辑整理，修订时间：2015-04-16 17:55:46
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