李 赛，随雨浓，苗 恺，鲁中良，李涤尘

（西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室，西安 710049）

随着新一代航空发动机工作温度和推重比的提高，航空发动机的尾喷管、燃烧室、涡轮等热端部件的使用条件愈发严苛[1]，传统高温合金还不能完全满足未来发动机的设计要求[2]，因此高温强韧性优良的陶瓷材料已成为航空发动机部分热端部件研制的热点。安全核电燃料元件的包壳材料目前为锆合金，未来的趋势是转向高性能陶瓷[3]。可见，发展高性能陶瓷材料体系是推动航空发动机和先进核电燃料元件快速发展的重要突破口。然而，陶瓷材料虽然具有高强度、良好的抗氧化和抗腐蚀性，但其固有的脆性和较差的可加工性限制了其进一步应用[4]。

连续碳纤维增韧碳化硅复合材料密度低（约为2～3g/cm3），断裂韧性较高且耐温性能极佳，如果作为航空发动机的热端部件材料，有望将航空发动机的工作温度提高200～350℃，减少冷却结构以及冷却介质的使用，对发动机减重和提高推重比具有重大意义[4]。在核电领域，连续纤维增韧碳化硅复合材料的应用，可提高核电燃料元件包壳的耐腐蚀性能，同时也不会如锆合金那样与水易发生反应而形成氢气，造成爆炸事故，提高了核电系统的安全性。传统的连续碳纤维增韧碳化硅复合材料制备通常先使用纤维编织成型技术编织成具有一定结构的纤维预制体，而后结合复合材料制备工艺，如热压烧结法[5]、先驱体转化法[6]、化学气相沉积法[7]、反应熔体浸渗法等。……