Lắng đọng ma trận từ pha khí
Lắng đọng hơi hóa học (CVD) rất thích hợp cho mục đích này. Với sự có mặt của một dạng sơ sợi, CVD diễn ra ở giữa các sợi và các sợi riêng lẻ của chúng và do đó được gọi là sự xâm nhập hơi hóa học (CVI). Một ví dụ là sản xuất vật liệu tổng hợp C / C: phôi sợi C tiếp xúc với hỗn hợp khí argon và khí hydrocacbon (metan, propan, v.v.) ở áp suất khoảng hoặc dưới 100 kPa và nhiệt độ trên 1000 ° C. Khí phân hủy cacbon lắng đọng trên và giữa các sợi. Một ví dụ khác là sự lắng đọng của cacbua silic, thường được tiến hành từ hỗn hợp hydro và metyl-trichlorosilan (MTS, CH3SiCl3; nó cũng phổ biến trong sản xuất silicone). Trong điều kiện xác định, hỗn hợp khí này lắng đọng cacbua silic mịn và kết tinh trên bề mặt nóng trong khuôn đúc sẵn.
Quy trình CVI này để lại phần thân có độ xốp khoảng 10–15%, vì sự tiếp cận của các chất phản ứng với bên trong phôi ngày càng bị chặn bởi sự lắng đọng ở bên ngoài.
Hình thành ma trận thông qua nhiệt phân các polyme chứa C và Si
Các polyme hydrocacbon co lại trong quá trình nhiệt phân và khi thoát khí ra ngoài tạo thành cacbon có cấu trúc vô định hình giống như thủy tinh, bằng cách xử lý nhiệt bổ sung có thể thay đổi thành cấu trúc giống graphit hơn. Các polyme đặc biệt khác, được gọi là polyme preceramic trong đó một số nguyên tử carbon được thay thế bằng các nguyên tử silicon, cái gọi là polycarbosilanes, tạo ra cacbua silicon vô định hình có ít nhiều thành phần cân bằng. Đã tồn tại rất nhiều loại silicon carbide, silicon oxycarbide, silicon carbonitride và silicon oxynitride. Để sản xuất vật liệu CMC, phôi sợi được thâm nhập với polyme đã chọn. Quá trình đóng rắn và nhiệt phân sau đó tạo ra chất nền có độ xốp cao, điều này không mong muốn đối với hầu hết các ứng dụng. Các chu kỳ thâm nhập và nhiệt phân polyme tiếp theo được thực hiện cho đến khi đạt được chất lượng cuối cùng và mong muốn. Thông thường, năm đến tám chu kỳ là cần thiết.
Quá trình này được gọi là thâm nhập polyme lỏng (LPI), hoặc thâm nhập và nhiệt phân polyme (PIP). Ở đây cũng có độ xốp khoảng 15% là phổ biến do polyme co lại. Độ xốp giảm sau mỗi chu kỳ.
Ma trận hình thành thông qua phản ứng hóa học
Với phương pháp này, một vật liệu nằm giữa các sợi phản ứng với vật liệu thứ hai để tạo thành ma trận gốm. Một số đồ gốm sứ thông thường cũng được sản xuất bằng phản ứng hóa học. Ví dụ, silic nitrit liên kết phản ứng (RBSN) được tạo ra thông qua phản ứng của bột silic với nitơ và cacbon xốp phản ứng với silic để tạo thành cacbua silic liên kết phản ứng, một cacbua silic chứa bao gồm pha silic. Một ví dụ về sản xuất CMC, được giới thiệu để sản xuất đĩa phanh gốm, là phản ứng của silicon với một dạng phôi xốp C / C. Nhiệt độ quá trình trên 1.414 ° C (2.577 ° F), cao hơn nhiệt độ nóng chảy điểm của silicon, và các điều kiện quy trình được kiểm soát sao cho các sợi carbon của phôi C / C gần như giữ được hoàn toàn các đặc tính cơ học của chúng. Quá trình này được gọi là xâm nhập silicon lỏng (LSI). Đôi khi, và vì điểm bắt đầu của nó với C / C, vật liệu được viết tắt là C / C-SiC. Vật liệu được tạo ra trong quá trình này có độ xốp rất thấp khoảng 3%.
Hình thành ma trận thông qua thiêu kết
Quy trình này được sử dụng để sản xuất vật liệu CMC sợi oxit / ma trận oxit. Vì hầu hết các sợi gốm không thể chịu được nhiệt độ thiêu kết thông thường trên 1.600 ° C (2.910 ° F), nên các chất lỏng tiền chất đặc biệt được sử dụng để thấm vào hình dạng sơ bộ của sợi oxit. Những tiền chất này cho phép nung kết, là quá trình tạo gốm, ở nhiệt độ 1000–1200 ° C. Ví dụ, chúng dựa trên hỗn hợp bột nhôm với chất lỏng tetra-etyl-orthosilicat (là chất cho Si) và nhôm-butylat (với chất cho là Al), tạo ra ma trận mullit. Các kỹ thuật khác, chẳng hạn như hóa học quá trình sol-gel, cũng được sử dụng. CMC thu được từ quá trình này thường có độ xốp cao khoảng 20%.
Ma trận được hình thành thông qua điện di
Trong quá trình điện di, các hạt mang điện phân tán trong chất lỏng đặc biệt được vận chuyển qua điện trường vào phôi mẫu, có điện tích ngược cực. Quá trình này đang được phát triển và chưa được sử dụng trong công nghiệp. Một số độ xốp còn lại cũng phải được mong đợi ở đây.