炭／陶双向梯度材料的微结构设计及协同强韧化机理

针对空天飞行器对材料绝热性及强韧性的特殊要求，提出一种多功能炭／陶双向梯度材料的结构设计和制造新思路，即用炭纤维编织三维框架，采用CVD／CVI技术从一个方向渗炭，形成炭成分由高到低的梯度，获得炭／炭宏观结构，以保证材料的整体强韧性和抗撞击能力；从另一个方向浸渍陶瓷浸渍剂并烧结，在炭／炭梯度材料内部原位生成纳米梯度陶瓷相，从而在成分上形成双向梯度，以满足其绝热性能。此方法将材料宏观结构设计、微观显微结构及亚微观（纳米）结构设计相结合，解决了材料绝热性与强韧性之间的矛盾，丰富了炭／陶梯度材料的设计理论。