復(fù)合材料ppt課件(已修改)
2024-11-15 19:25 本頁(yè)面
【正文】 第九章 陶瓷基復(fù)合材料 陶瓷基復(fù)合材料概述 特種陶瓷具有優(yōu)秀的力學(xué)性能、耐磨性好、 硬度高及耐腐蝕性好等特點(diǎn)，但其脆性大，耐熱震性能差，而且陶瓷材料對(duì)裂紋、氣孔和夾雜等細(xì)微的缺陷很敏感。 陶瓷基復(fù)合材料使材料的韌性大大改善，同時(shí)其強(qiáng)度、模量有了提高。 陶瓷基復(fù)合材料的力 – 位移曲線 不同金屬、陶瓷基體和陶瓷基復(fù)合材料的斷裂韌性比較 材料 整體陶瓷 顆粒增韌 晶須增韌 金 屬 Al203 ZrO2/Al203 SiC/ Al203 鋁 鋼 斷裂韌性 ～ ～ 15 8～ 10 33～ 44 44～ 66 陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝 粉末冶金法 工藝流程： 原料（陶瓷粉末、增強(qiáng)劑、粘結(jié)劑和助燒劑） ? 均勻混合（球磨、超聲等） ? 冷壓成形 ? （熱壓）燒結(jié) 適用于顆粒、晶須和短纖維增韌陶瓷基復(fù)合材料。 （濕態(tài)法） 為了克服粉末冶金法中各組元混合不均的問(wèn)題，可采用漿體（濕態(tài)）法制備顆粒、晶須和短纖維增韌陶瓷基復(fù)合材料。 其混合體為漿體形式。混合體中各組元保持散凝狀。即在漿體中呈彌散分布。 采用漿體浸漬法也可制備連續(xù)纖維增韌陶瓷基復(fù)合材料。 漿體法制備陶瓷基復(fù)合材料示意圖 用此方法制備陶瓷基復(fù)合材料，除基體材料幾乎無(wú)收縮外，還具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）增強(qiáng)劑的體積比可以相當(dāng)大； （ 2）可用多種連續(xù)纖維預(yù)制體； （ 3）大多數(shù)陶瓷基復(fù)合材料的反應(yīng)燒結(jié)溫度低于陶瓷的燒結(jié)溫度，因此可避免纖維的損傷。 此方法最大的缺點(diǎn)是高氣孔率難以避免。 反應(yīng)燒結(jié)法 制備 SiC/Si3N4 基復(fù)合材料工 藝流程圖 用此方法制備陶瓷基復(fù)合材料，化學(xué)反應(yīng)、熔 體粘度、熔體對(duì)增強(qiáng)材料的浸潤(rùn)性是首要考慮的問(wèn) 題，這些因素直接影響著材料的性能。陶瓷熔體可 通過(guò)毛細(xì)作用滲入增強(qiáng)劑預(yù)制體的孔隙。施加壓力 或抽真空將有利于浸漬過(guò)程。 液態(tài)浸漬法制備陶瓷基復(fù)合材料示意圖 按部件形狀制備增強(qiáng)體預(yù)制體，將隔板放在 其表面上以阻止基體材料的生長(zhǎng)。熔化的金屬在 氧氣的作用下發(fā)生直接氧化反應(yīng)形成所需的反應(yīng) 產(chǎn)物。由于在氧化產(chǎn)物中的空隙管道的液吸
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