法凝膠和聚合物先驅(qū)體熱解法

         溶膠(SoI)是由于化學(xué)反應(yīng)沉積而產(chǎn)生的微小顆粒（直徑<lOOnm）的懸浮液；凝膠( Gel)是水分減少的溶膠，即比溶膠黏度大的膠體。Sol-Gel法是指金屬有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物經(jīng)溶液、溶膠、凝膠等過(guò)程而固化，再經(jīng)熱處理生成氧化物或其它化合物固體的方法。該方法可控制材料的微觀結(jié)構(gòu)，使均勻性達(dá)到微米、納米甚至分子量級(jí)水平。Sol-Gel法制備Si02陶瓷原理如下：

    Si(OR)4 +4H20- Si(OH)4+4ROH（水解）

    Si(OH)4 --Si02+2H20

        溶膠一凝膠法主要用于制備氧化物陶瓷基復(fù)合材料。使用這種方法，可將各種增強(qiáng)劑加入基體溶膠中攪拌均勻，當(dāng)基體溶膠形成凝膠后，這些增強(qiáng)組元穩(wěn)定、均勻地分布在基體中，經(jīng)過(guò)干燥或一定溫度熱處理，然后壓制燒結(jié)形成相應(yīng)的復(fù)合材料。該法具備的優(yōu)點(diǎn)是：在單相基體中能使其化學(xué)成分分布十分均勻；能制造成分均勻、多相的陶瓷基體；對(duì)纖維預(yù)制體，很容易進(jìn)行浸滲；燒成溫度低，一般不超過(guò)1400℃，比傳統(tǒng)的燒成溫度要低幾百攝氏度。其缺點(diǎn)是所制的復(fù)合材料收縮率大，導(dǎo)致基體經(jīng)常發(fā)生開(kāi)裂，且致密周期較長(zhǎng)，制品孔隙率較高。

        聚合物先驅(qū)體熱解法又稱(chēng)先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法或先驅(qū)體裂解法，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝。與溶·膠一凝膠法相似，該方法也是以高分子聚合物為先驅(qū)體成型后使高分子先驅(qū)體發(fā)生熱解反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物質(zhì)，然后再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制備成陶瓷復(fù)合材料。溶膠一凝膠法主要用于氧化物陶瓷基復(fù)合材料，而先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法主要用于非氧化物陶瓷，目前主要以碳化物和氮化物為主，最常用的高聚物是有機(jī)硅（聚碳硅烷等）。例如以纖維預(yù)制件為骨架，真空排除預(yù)制件中的空氣，采用液體或熔融的聚合物等先驅(qū)體浸漬，交聯(lián)固化后再在惰性氣體保護(hù)下高溫裂解，重復(fù)浸漬裂解過(guò)程使材料致密化，最后在較高溫度下燒成。此方法可精確控制產(chǎn)品的化學(xué)組成、純度以及形狀，可制備形狀比較復(fù)雜的異型構(gòu)件。由于裂解時(shí)溫度較低（1000℃左右），材料制備過(guò)程中對(duì)纖維造成的熱損傷和機(jī)械損傷小。由于高溫裂解過(guò)程中有小分子氣體溢出，所以材料的孔隙率高，很難制備出完全致密的材料，制得的復(fù)合材料的性能不及化學(xué)氣相浸漬(CVI)法制備的材料的性能，但在一定程度上能滿足使用要求。