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北理工张中伟教授团队《Part B》:具有原位自增密效果的陶瓷基复合材料快速制备技术

日期: 2024-11-11
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陶瓷基复合材料由于其耐高温、高比强度以及高断裂韧性的特性被广泛用于航天航空、核能等诸多领域。陶瓷基复合材料常见制备工艺主要有化学气相沉积法(CVI)、前驱体浸渍裂解法(PIP)和金属熔渗反应法(RMI)。CVI工艺通过气相小分子热解沉积实现材料致密化,但不适用厚壁样件;PIP工艺通过前驱体反复浸渍-裂解进行致密化,往往需要重复9-16轮,且前驱体利用率低(30wt%左右);CVI和PIP两种工艺周期长、成本高大大限制了其广泛应用。与前两者相比,RMI工艺制备周期相对较短,但高温金属熔体对纤维损伤程度大,显著影响材料的力学性能。

快速成型工艺方法一直是陶瓷基复合材料重点研究方向。例如,欧洲C3HRME项目、日本NITE技术以及美国MATECH的FAST技术。然而,上述快速制备工艺均使用了高温高压的烧结技术,这类烧结技术不仅依赖高昂的工艺设备,而且制备异形构件非常困难。


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