知識 化学蒸気の浸透プロセスとは?(7つのステップ)
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技術チーム · Kintek Solution

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化学蒸気の浸透プロセスとは?(7つのステップ)

化学的気相浸透法(CVI)はセラミック工学のプロセスである。

マトリックス材料を繊維状プリフォームに浸透させ、繊維強化複合材料を作る。

このプロセスでは、目的の浸透を達成するために高温で反応性ガスを利用します。

7つのステップ

化学蒸気の浸透プロセスとは?(7つのステップ)

1.プリフォームの準備

まず繊維状のプリフォームを準備する。

これが複合材料の基材となる。

プリフォームは通常、特定のパターンや方向に配列されたセラミック繊維でできている。

2.反応性ガスの発生

反応性ガスが発生する。

これは多くの場合、前駆体ガスの熱分解または反応によって起こる。

これらの反応性ガスはプリフォームの表面と反応し、所望のマトリックス材料を形成する。

3.ガス輸送

発生した反応性ガスは、プリフォームの表面に輸送される。

これは、キャリアガスを使用するか、ガスの圧力と流量を制御することで実現できる。

4.吸着と反応

反応性ガスはプリフォーム表面に吸着する。

不均一な表面触媒反応を起こす。

これにより、プリフォームの繊維上に所望のマトリックス材料が析出する。

5.表面拡散

析出したマトリックス材料は表面拡散を受ける。

拡散はプリフォームの繊維間の隙間に広がり、浸透する。

この拡散プロセスは、所望の浸透レベルに達するまで続く。

6.核形成と成長

マトリックス材料がプリフォームに浸透すると、核生成と成長が起こります。

これにより、プリフォーム内に連続的で均一なコーティングまたはマトリックスが形成される。

この被膜が繊維を強化・補強し、繊維強化複合材料が得られる。

7.脱着と生成物の除去

プロセスを通して、ガス状反応生成物はプリフォーム表面から連続的に脱離する。

これらの反応生成物は表面から輸送される。

これにより、適切な化学変換と副生成物の除去が保証される。

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