传统方法制备的三向石英复合材料，烧结温度高、纤维损伤严重、材料抗热冲击和透波性能已无法满足高马赫数飞行器的要求，迫切需要探索新的制备技术。化学气相沉积(CVD)氧化硅具有与石英一致的非晶结构和电学性能，且制备温度低。因此，化学气相渗透法(CVI)制备连续纤维增强非晶氧化硅基透波材料有重要的研究价值。 为探索CVD/CVI非晶氧化硅工艺基础，借鉴国内外资料，本文研制了一套CVD/CVI设备，包括供气系统、真空系统、反应系统和尾气处理系统。利用该设备，本文研究了沉积温度、先驱体浓度对CVD沉积速率和CVI渗透性的影响，用XRD、EDS和SEM分析了CVD/CVI产物的物相、组分和显微结构，优化了先驱体和工艺参数。主要研究内容和结果如下： (1)CVD/CVI设备反应室温度控制精确，真空度可调，用吸附性好的活性炭进行尾气处理效果好，真空泵工作400小时无堵塞，满足了实验要求。 (2)乙烯基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯的CVD/CVI过程为质量转移控制，可在550～750℃范围内沉积出非晶氧化硅。 (3)乙烯基三乙氧基硅烷在CVI过程中比正硅酸乙酯有更好的渗透性，更适合于制备复合材料。制备出的2DSiO2/SiO2复合材料，多次沉积面间无明显界线，基体之间的结合良好；断口上可以观察到明显的纤维拔出，并且为多层拔出，说明这种工艺沉积的基体和纤维具有合适的界面结合强度。 (4)在无氧条件下，CVD/CVI氧化硅中含有少量游离炭，从而试样的介电常数非常高。经大气环境中700℃处理20小时后游离炭氧化逸出，介电常数下降为2左右，满足透波要求。
- 作 者：
- 郑勇
- 学科专业：
- 材料学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 西北工业大学
- 导师姓名：
- 张立同
- 学位年度：
- 2005
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
