基于多通道流場(chǎng)與熱場(chǎng)控制的C/C復(fù)合材料制備與工藝優(yōu)化

編號(hào)：FTJS10205

篇名：基于多通道流場(chǎng)與熱場(chǎng)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(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所 清華大學(xué)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研究所

摘要： 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料以耐高溫、高比強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)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(guò)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)�；�于裝備設(shè)計(jì)建造理論制備優(yōu)化的一體化研究思路,對(duì)該系統(tǒng)制備碳纖維增強(qiáng)碳基復(fù)合材料(C/C復(fù)合材料)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究。通過(guò)建立流動(dòng)、傳熱和物質(zhì)傳遞反應(yīng)模型,分析了溫度、速度、濃度對(duì)致密化過(guò)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(guò)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(duì)多孔復(fù)合材料進(jìn)行兩步法沉積模擬,驗(yàn)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。