連續(xù)纖維增強SiC陶瓷基復合材料(CMC-SiC)的應用可覆蓋：瞬時壽命(數(shù)十秒~數(shù)百秒)、有限壽命(數(shù)十分鐘~數(shù)十小時)和長壽命(數(shù)百小時~上千小時)這三類服役環(huán)境的需求。CMC-SiC主要包括 碳纖維增韌碳化硅(C/SiC)和碳化硅纖維增韌碳化硅(SiC/SiC)兩種。目前陶瓷復合材料在航空領域可應用于發(fā)動機燃燒室內襯、燃燒室筒、噴口導流葉片、機翼前緣、渦輪葉片和渦輪殼環(huán)等等部位。通常而言，碳纖維具有價格便宜且容易獲得的優(yōu)勢，當屬C/SiC成為SiC陶瓷基復合材料研究及應用的首選。但由于碳化硅復合材料為非致密性材料，在基體中存在著一定數(shù)量的孔隙或微裂紋，使用環(huán)境下的水氧介質易通過裂紋和孔隙進入到界面和纖維部位，若采用碳纖維則容易氧化失效，嚴重影響使用壽命。相當而言，SiC/SiC比C/SiC抗氧化能力更優(yōu)秀，因此SiC/SiC陶瓷基復合材料在航空發(fā)動機熱端部件的應用更被看好。SiC/SiC陶瓷基復合材料通常由SiC纖維、界面層、SiC陶瓷基體和熱防護涂層組成。下文將對SiC/SiC陶瓷基復合材料各組成部分、陶瓷基復合材料的制造工藝做簡單介紹。

　　由于SiC/SiC復合材料作為熱結構材料應用工況多為高溫、水氣、氧氣環(huán)境，要求熱防護涂層能夠實現(xiàn)SiC/SiC復合材料和環(huán)境隔絕，長時間保護內部材料。熱防護涂層的需要必須考慮以下幾點。①熱膨脹系數(shù)與SiC基體匹配。②氧擴散率要低。③飽和蒸汽壓要低，避免高溫揮發(fā)。④涂層和SiC基體結合力要好。⑤涂層結構均勻、致密、相結構穩(wěn)定。

　　基于上述要求，SiC/SiC陶瓷基復合材料熱防護涂層主要由單層涂層體系和復合涂層體系組成。其中單層涂層體系主要包括SiC、Si3N4和莫來石（3Al2O3?2SiO2）等類型涂層。復合涂層體系一般包括面層、過渡層、密封層等組成部分，如下圖所示是NASA在HSR-EPM計劃中研制的復合涂層，該涂層面層材料由HfO2或ZrO2構成，中間層由莫來石等組成，其耐溫能力高達1650℃。

　　目前在SiC/SiC陶瓷基復合材料制造工藝領域領先的研究機構主要有法國Boreleaux大學、美國Oak-Ridge國家實驗室和日本OsakaPrefecture大學等。其中法國Boreleaux大學和美國Oak-Ridge長期從事化學氣相滲透技術，通過控制溫度梯度和氣體流場，實現(xiàn)纖維預制體沿溫度梯度方向均勻沉積化學氣相滲透，可以獲得高致密度的SiC/SiC復合材料，進而實現(xiàn)大尺寸、復雜形狀構件的制備。日本OsakaPrefecture大學等研究機構針對PIP工藝的弱點，采用基體摻雜和先驅體改性等工藝，提高了SiC/SiC復合材料的高溫性能，特別是抗氧化能力。