什么是熔渗工艺？
熔渗工艺在纤维增强复合材料中的应用非常广泛。比如陶瓷基复合材料（CMC）是由高强度的陶瓷纤维和陶瓷基体复合而成，在继承单相陶瓷耐高温的优点基础上，通过增韧机理设计，达到增加材料韧性的目的。在熔渗工艺中，纤维基体起到了增强材料结构的作用，在航空航天领域具有广泛的应用潜力。
熔渗工艺一般分为反应熔渗和非反应熔渗。
反应熔渗是一种特殊的熔渗过程，其中渗透的材料与基材之间发生化学反应。在反应熔渗中，熔融的材料渗透到基材中后，与基材发生反应形成化合物或合金。这种过程可以在相互兼容的材料系统中使用，以增强材料的性能，改善界面结合，并产生新的化学组合。
反应熔渗可以产生强化材料的效果，如增强结合强度、提高耐磨性、改善热传导等。这种技术在制造金属-陶瓷复合材料、金属-金属复合材料、金属-陶瓷结构材料等方面具有广泛应用。
非反应熔渗是指在熔渗过程中，渗透的材料与基材之间不发生明显的化学反应。相反，渗透的材料在熔融状态下直接填充或包裹基材的空隙或孔隙，形成一个固态接合。
非反应熔渗通常适用于相互不反应或只有较弱反应的材料系统。用于制造纤维增强复合材料、金属泡沫材料、嵌入式结构等。它可以提供强度、刚度和其他性能优势，同时保持基材的原始特性。这种技术在实现设计复杂性和功能性的材料应用方面具有广泛的潜力。
碳化硅陶瓷基复合材料(SiCf/SiC CMC)的熔渗制备工艺
熔渗工艺(MI)是在反应烧结SiC基础上发展起来的复合材料制备工艺，根据熔渗过程中是否存在碳与硅的反应，可分为反应熔渗（RMI）和非反应熔渗（MI）两种。其基本工艺流程是：利用CVI（化学气相渗透）工艺在SiC纤维表面沉积涂层（界面相）；在纤维涂层表面继续沉积一定厚度（约3-5μm）的SiC基体；引入陶瓷浆料；硅或硅合金液相熔渗（或反应熔渗）。
MI工艺是一种低成本、快速致密化工艺，工艺简单，周期短，制备的复合材料几乎无残留开气孔，具有非常高的热导率和气密性，气孔率低于2%。利用MI工艺成功开发的C/C-SiC,C/SiC和SiC/SiC等复合材料，已应用到航空航天、摩擦刹车系统中。
熔渗工艺的优点
熔渗工艺具有多个优点，使其在各种应用领域中得到广泛应用：
复合材料设计灵活性
熔渗工艺可用于制造复杂形状的结构，包括薄壁和中空构件，以满足特定设计要求。这种工艺可以提供材料的多样性和定制性，使得复合材料的设计更加灵活。
强度和刚度提升
通过使用纤维增强材料，如碳纤维或玻璃纤维，熔渗工艺能够增加材料的强度和刚度。这使得熔渗制造的复合材料在结构应用中具有更高的承载能力和耐久性。
减轻重量
相比传统的金属制造工艺，熔渗制造的复合材料通常具有更轻的重量。这种轻量化特性使得复合材料在航空航天、汽车和运动器材等领域中广泛应用，以提高能效和性能。
耐腐蚀性和耐磨性
熔渗工艺可以通过在基材表面形成密实的涂层，可提高基体的耐腐蚀和耐磨性。
材料经济性
熔渗工艺可以高效利用材料，减少废料产生。此外，由于熔渗工艺可以生产复合材料，这些材料通常具有较长的使用寿命和更低的维护需求，从而降低了整体制造和运营成本。
需要注意的是，熔渗工艺也有一些挑战和限制，如高温要求、材料相容性、加工复杂性等。然而，随着技术的不断进步，熔渗工艺在材料科学和制造领域中的应用前景仍然非常广阔，并持续受到研究和发展的关注。