化學氣相滲透(CVI)法是通過氣體滲透多孔隙的纖維織物，在纖維之間沉積固態(tài)物質(zhì)，從而構(gòu)成陶瓷基復合材料基體的一種無壓、低溫的工藝過程。由于該工藝避免了常規(guī)-藝所帶來的一些問題，因此被認為是最具潛力的陶瓷基復合材料制備工藝。
CVI法是將具有特定形狀的纖維預制體置于沉積爐中，通人的氣態(tài)前驅(qū)體通過擴散、對流等方式進入預制體內(nèi)部，在一定溫度下由于熱激活而發(fā)生復雜的化學反應，生成固態(tài)的陶瓷類物質(zhì)并以涂層的形式沉積于纖維表面；隨著沉積的繼續(xù)進行，纖維表面的涂層越來越厚，纖維間的空隙越來越小，最終各涂層相互重疊成為材料內(nèi)的連續(xù)相，即陶瓷基體。從某種角度而言，化學氣相滲透是化學氣相沉積(CVD》的一種特殊形式。在CVI中預制體是多孔低密度材料，沉積多發(fā)生于其內(nèi)部纖維表面，而CVI)法是在襯底材料的外表面上直接沉積涂層。
與制備氧化鋯陶瓷基復合材料的常規(guī)工藝相比．CVI工藝具有以下優(yōu)點：①CVI工藝在無壓和相對低溫條件下進行（CVI法溫度約在1000+C左右），纖維類增強物的損傷較小，可制備出高性能（特別是高斷裂韌性）的陶瓷基復合材料；②通過改變氣態(tài)前驅(qū)體的種類、含量、沉積順序、沉積工藝，可方便地對陶瓷基復合材料的界面、基體的組成與微觀結(jié)構(gòu)進行設(shè)計；③由于不需要加入燒結(jié)助劑，所得到的陶瓷基體在純度和組成結(jié)構(gòu)上優(yōu)于用常規(guī)方法制備的；④可成型形態(tài)復雜、纖維體積分數(shù)較高的陶瓷基復合材料；⑤對用其它工藝制備的陶瓷基復合材料或多孔陶瓷材料可進行進一步的致密化處理，減少材料內(nèi)部存在的開放孔洞和裂紋。CVI法也存在一些不足之處，其中最大的問題是成型周期長、成本高、材料的致密度低等。
用CVI法制備陶瓷基復合材料的目的是獲取具有結(jié)構(gòu)完整性和密度均勻性的制件。為實現(xiàn)這一步，就要協(xié)調(diào)好氣體的輸送和反應溫度這兩個因素，使不同的沉積區(qū)域都能獲得良好的沉積效果。從控制氣體輸送模式和反應溫度兩個角度出發(fā)，目前已經(jīng)發(fā)展了五種主要的CVI法，其中最主要的兩種是等溫CVI(ICVI)和強制流動熱梯度CVI( FCVl)
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本文“陶瓷化學氣相滲透法”由科眾陶瓷編輯整理，修訂時間：2015-04-16 17:55:46
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