SiC_(f)/SiC复合材料致密化过程模拟

摘要

在等温化学气相渗透条件下对二维叠层SiC纤维预制体的致密化过程进行模拟,根据传质过程和反应动力学计算得到双活性位竞争模型和孔隙演变过程。结果显示,预制体束内10μm以下的小孔优先被填充,随后束间孔隙逐渐被填充变为小孔,当孔隙率降至20%时,预制体内部存在约为50μm的等效孔隙。预制体比表面积的变化存在两个阶段,孔隙率为40%以上时,比表面积减小的速度较快。特定工艺条件下模拟结果显示复合材料密度在2.48 g·cm^(−3)~2.38 g·cm^(−3)范围内,与实际样品最大误差0.73%;孔隙率在13.94%~17.75%范围内,与实际样品最大误差为4.21%。气相组分浓度变化表明此工艺条件下更易生成富硅的复合材料。