中航工业复合材料技术中心先进复合材料国防科技重点实验室 焦 健 刘善华

航空航天装备的研制是一个复杂的系统工程，涉及多学科的科学、技术及现代化工程方法等一系列问题。其中，新材料是装备研制的物质基础，两者之间相互制约、相互促进。陶瓷基复合材料通常指以陶瓷为基体与纤维复合的一类材料，具有密度低、耐高温、耐磨损等优异特性，是航空航天等装备高温结构件的首选材料。目前，常见的陶瓷基复合材料主要包括碳纤维增强碳化硅（Cf/SiC）复合材料和碳化硅纤维增强碳化硅（SiCf/SiC）复合材料两大类。

陶瓷基复合材料的制备方法主要包括化学气相渗透法（Chemical Vapor Infiltration，CVI）、先驱体浸渍裂解法（PIP）、热压法（HP）、反应熔体渗透法（RMI）等。其中，采用CVI法制备的复合材料性能高，是最早实现发动机构件工程化应用的方法。Snecma公司是该领域的先行者，该公司研发的SEPCARNBINOX®A262型Cf/SiC复合材料，其使用温度＜700℃，采用该材料制造的M88-2发动机外调节片已于1996年完成了试车工作，并进入生产阶段；随后，该公司研制出的SEPCARNBINOX®A500型自愈合Cf/SiC复合材料耐温能力有了大幅提升，达到了900℃以上；最近，该公司又研发出以CERASEP®A373为代表的一系列SiCf/SiC复合材料，其高温抗氧化性能得到进一步提升。

化学气相渗透（CVI）基本概念

CVI法是化学气相沉积（CVD）法的一种延伸。1962年，Bickerdike首次提出利用CVI法增加多孔碳材料的密度[1]。1964 年，Jenkins利用 CVI法制备了碳化铬增强多孔氧化铝复合材料，并申请专利[2]。此后，CVI法获得广泛关注。Kotlensky[3]在1973利用CVI法制备了C/C复合材料。德国卡尔斯鲁厄大学的Fitzer教授[4]在20世纪70年代采用CVI法研究纤维增强SiC基复合材料。……