任海涛，刘家臣，郭安然天津大学 先进陶瓷加工技术教育部重点实验室，天津30007西北工业大学 超高温结构复合材料重点实验室，西安7007

CVD法制备硅硼碳氮陶瓷的化学反应热力学研究

任海涛1，2，刘家臣1，郭安然11天津大学 先进陶瓷加工技术教育部重点实验室，天津3000722西北工业大学 超高温结构复合材料重点实验室，西安710072

本文针对制备SiBCN 陶瓷所用的SiCl3CH3-BCl3-NH3-H2体系，基于已建立的热化学数据库，根据化学平衡原理，确定了不同工艺参数下各反应体系中一些重要产物的平衡产量分布，给出了相应体系的固相产物分布规律，为实验研究提供可靠的理论参考。

硅硼碳氮陶瓷；CVD；热力学计算

化学气相沉积 （Chemical Vapor Deposition，CVD） 是上世纪60年代发展起来的制备无机材料的新技术，它是在一定温度下通过一种或几种气体在固体表面进行化学反应 （包括分解反应、化合反应、化学输运反应等），在该固体表面生成固态沉积物的过程。如果固体是多孔材料，沉积也可以发生在固体的内部表面，这种沉积过程一般称为化学气相渗透 （Chemical Vapor Infiltration，CVI）。CVD具有以下突出优点［1-3］：（1） 实用性强，能在较低温度下 （900°C ～ 1100°C） 制备出熔点高达3000°C的陶瓷材料，如碳化物、氮化物、硼化物等，这是传统粉末冶金和陶瓷烧结技术都难以达到的；（2） 对基底几乎没有损伤，保证了材料结构的完整性；（3） 工艺灵活，能通过控制 CVD 工艺参数来控制沉积产物的晶体结构、表面形貌和晶体取向等；（4）能在复杂形状构件上制备均匀涂层。

采用CVD方法制备无机材料的反应过程涉及到的化学反应十分复杂，理解和掌握这些反应的机理对于先驱体的选择、反应器的设计、工艺参数的优化以及材料的微观尺度设计都有极其重要的意义。……