化学气相渗透工艺制备陶瓷基复合材料.pdf全文

  本文关键词：化学气相渗透工艺制备陶瓷基复合材料，由笔耕文化传播整理发布。

第 20 卷 第 1 期 （自然科学版） Vol. 20 No. 1 2014年2月 JOURNAL OF SHANGHAI UNIVERSITY NATURAL SCIENCE Feb. 2014 DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2013.07.049 化学气相渗透工艺制备陶瓷基复合材料 成来飞, 张立同, 梅 辉, 刘永胜, 曾庆丰 西北工业大学 超高温结构复合材料实验室, 西安 710072 摘摘摘要要要: 综述 了采用化学气相渗透 chemical vapor in?ltration, CVI 工艺制备陶瓷基复合材 料 ceramic matrix composites, CMCs 的模拟与可视化 、柔性与鲁棒性 以及强韧性控制与设 计等研究的进展和趋势. 陶瓷基复合材料气相制造过程模拟涉及气体传输 、反应热力学与动 力学、预制体 的孔 隙结构建模等理论, 是一个典型 的多尺度和多物理场 问题. 运用量子化学、 化学热力学、微观动力学、有 限元 、水平集和人工智能等方法, 实现 了复合材料致密化过程 的 模拟和成分分析, 更加精准地反映了气体在多孔预制体中的各 向异性传输和沉积过程, 为工艺 优化提供更准确的控制参数. CVI 工艺制备陶瓷基复合材料具有柔性与鲁棒性等工艺特性, 包 括应用广泛性, 可控制 、可调整与可设计性, 可连接与可组装性, 可纠错 、可修复与可兼容性等 诸多特性, 适用于陶瓷基复合材料微结构的调控, 是陶瓷基复合材料领域最先进 的基础制造方 法. 陶瓷基复合材料 的强韧性一直是其发展 中的核心 问题, 增强体纤维、基体及二者界面之 间 的模量匹配, 以及热残余应力和纤维基体体积分数等参数 的设计与控制是这个核心 问题 的关 键. 通过合理控制与设计这些参数, 可 以实现陶瓷基复合材料 的强韧化控制与设计, 从而适应 不同使用环境条件 的需求. 关关关键键键词词词 : 化学气相渗透; 陶瓷基复合材料; 模拟与可视化; 柔性与鲁棒性; 控制与设计 中中

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