碳化硅陶瓷基复合材料构件制造过程的场效应及其控制

连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料是一种新型战略性热结构材料，在许多领域具有广泛的应用潜力。制造成本较高制约了碳化硅陶瓷基复合材料的应用，扩大沉积炉规模是降低成本的最有效途径。然而大规模沉积容易产生构件沉积不均匀现象。构件局部区域的沉积效果取决于该区域所处的热物理化学场，构件沉积不均匀说明构件所处的热物理化学场不均匀。要控制沉积炉内热物理化学场，首先要掌握各种场的变化规律及其对沉积效果的影响，也就是要掌握场效应。为此，本项目采用模拟和实验验证相结合的方法，建立流场、温度场、浓度场及其耦合作用的数学模型以及预制体孔隙结构模型，模拟不同构件数量、排布方式和工艺条件下，各种场的变化规律和构件致密化规律；通过模拟和实验，结合前期的研究结果，揭示各种场对构件沉积效果的影响；通过气相产物的在线分析，建立构件制造过程的在线控制技术，为碳化硅陶瓷基复合材料构件的制造奠定基础，促进碳化硅陶瓷基复合材料的应用。