陶瓷基復(fù)合材料(cmc)(已修改)
2025-08-16 06:18 本頁面
【正文】 范文范例參考第四節(jié) 陶瓷基復(fù)合材料（CMC） 概述工程中陶瓷以特種陶瓷應(yīng)用為主，特種陶瓷由于具有優(yōu)良的綜合機械性能、耐磨性好、硬度高以及耐腐蝕件好等特點，已廣泛用于制做剪刀、網(wǎng)球拍及工業(yè)上的切削刀具、耐磨件、發(fā)動機部件、熱交換器、軸承等。陶瓷最大的缺點是脆性大、抗熱震性能差。與金屬基和聚合物基復(fù)合材料有有所不同的，是制備陶瓷基復(fù)合材料的主要目的之一就是提高陶瓷的韌性。特別是纖維增強陶瓷復(fù)合材料在斷裂前吸收了大量的斷裂能量，使韌性得以大幅度提高。表6—1列出了由顆粒、纖維及晶須增強陶瓷復(fù)合材料的斷裂韌性和臨界裂紋尺寸大小的比較。很明顯連續(xù)纖維的增韌效果最佳，其次為品須、相變增韌和顆粒增韌。無論是纖維、晶須還是顆粒增韌均使斷裂韌性較整體陶瓷的有較大提高，而且也使臨界裂紋尺寸增大。陶瓷基復(fù)合材料的基體為陶瓷，這是一種包括范圍很廣的材料，屬于無機化合物納構(gòu)遠(yuǎn)比金屬與合金復(fù)雜得多。使用最多的是碳化硅、氮化硅、氧化鋁等，它們普遍具有耐高溫、耐腐蝕、高強度、重量輕和價格低等優(yōu)點。陶瓷材料中的化學(xué)鍵往注是介于離子鍵與共價鍵之間的混合鍵。陶瓷基復(fù)合材料中的增強體通常也稱為增韌體。從幾何尺寸上可分為纖維(長、短纖維)、晶須和顆粒三類。碳纖維是用來制造陶瓷基復(fù)合材料最常用的纖維之一。碳纖維主要用在把強度、剛度、重量和抗化學(xué)性作為設(shè)計參數(shù)的構(gòu)件，在1500霓的溫度下，碳纖維仍能保持其性能不變，但對碳纖維必須進(jìn)行有效的保護(hù)以防止它在空氣中或氧化性氣氛中被腐蝕，只有這樣才能充分發(fā)揮它的優(yōu)良性能。其它常用纖維是玻璃纖維和硼纖維。陶瓷材料中另一種增強體為晶須。晶須為具有一定長徑比(直徑o 3。1ym，長30—lMy”)的小單晶體。從結(jié)構(gòu)上看，晶須的特點是沒有微裂紋、位偌、孔洞和表面損傷等一類缺陷，而這些缺陷正是大塊晶體中大量存在且促使強度下降的主要原因。在某些情況下，晶須的拉伸強度可達(dá)o．1Z(Z為楊氏模量)，這已非常接近十理論上的理想拉伸強度o．2Z。而相比之下．多晶的金屬纖維和塊狀金屬的拉伸強度只有o．025和o．o01f。在陶瓷基復(fù)合材料使用得較為普遍的是SiC、Al2O以及Si3N4N晶須。顆粒也是陶瓷材料中常用的一種增強體，從幾何尺寸上看、它在各個方向上的長度是大致相同的，—般為幾個微米。通常用得較多的顆粒也是SiC、Al2O以及Si3N4N。顆粒的增韌效果雖不如纖維和晶須，但如恰當(dāng)選擇顆粒種類、粒徑、含量及基
醫(yī)療健康相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1