[发明专利]基于参数区域控制的高通量化学气相渗透工艺、应用及装置

摘要

本发明公开了一种基于参数区域控制的高通量化学气相渗透工艺、应用及装置，利用折叠碳纸将沉积区域划分为具有不同比表面积的沉积区间，并在给定沉积温度、沉积压力和气体流量下，将相同类型尺寸的纤维预制体置于各沉积区间，实现滞留时间的区域化控制，通过单次实验制备出不同参数体系的高通量复合材料。对沉积区间内的碳纸和纤维预制体的沉积速率和微观结构等进行测试表征，快速高效地实现滞留时间和比表面积的参数优化，找出沉积特性较好且致密化特性较优的沉积参数和沉积区域，对一系列工艺参数进行优化选取。本发明利用优化后的沉积参数和沉积区域，结合大尺寸纤维预制体的区域移动，最终实现大尺寸复合材料构件的快速均匀致密化。

主权项

1.一种基于参数区域控制的高通量化学气相渗透工艺，其特征在于,具体步骤如下：a.利用折叠碳纸将CVI沉积炉的沉积区域划分为具有不同比表面积的区间,再将一系列沉积基体样品置于各沉积区间内，进行装炉；b.控制CVI沉积炉的沉积区域的沉积参数，在给定的沉积温度、沉积压力、气体总流量和前驱气体组分比中的任意几种沉积参数下，通过在所述步骤a中进行的沉积区域划分，在CVI沉积炉中的不同的沉积区间会具有不同的气体滞留时间，从而实现滞留时间的沉积参数区域化控制，在CVI沉积炉的不同沉积区间的滞留时间范围内进行高通量的沉积实验；c.通过所述步骤b的沉积参数区域化控制，能实现一次性高通量制备具有不同参数体系的一系列复合材料，并通过对沉积区间内的折叠碳纸和沉积基体样品进行测试表征，以获得CVI沉积炉中的不同的沉积区间的沉积特性和致密化特性的信息，然后进行计算和分析，通过分别调整沉积参数，对一系列工艺参数进行优化选取，从而实现对应各沉积区间的滞留时间和比表面积的参数优化；d.经过所述步骤c进行沉积参数优化后，选取沉积特性和致密化特性优化的沉积参数和沉积区域，结合沉积基体，通过参数区域控制，采用化学气相渗透工艺，最终实现沉积基体的表层均匀致密化，得到所需的复合材料构件。