陶瓷基復(fù)合材料(cmc)-全文預(yù)覽
【正文】 。燒結(jié)爐的種類繁多，拉其功能進(jìn)行劃分可分為間歇式和連續(xù)式。再有一種成型法為擠壓成型法。金屬模成型法具有裝置簡單，成型成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，適用于形狀比較簡單的制件。把幾種原料粉末混合配成壞料的方法可分為干法和濕法兩種。所用設(shè)備也不需要像長纖維復(fù)合材料那樣的纖維纏繞或編織用的復(fù)雜設(shè)備，基本上是采用粉末冶金方法，只需將晶須或顆粒分散后與基體粉末混合均勻，再用熱壓燒結(jié)的方法即可制得高性能的復(fù)合材料。該材料的彎曲強(qiáng)度可達(dá)140—210MPa，在21(mY—1900Y的溫僅區(qū)間內(nèi)反復(fù)進(jìn)行熱循環(huán)時沒有發(fā)現(xiàn)問題。首先把纖維編織成所需形狀，然后用陶瓷泥漿浸漬，干燥后進(jìn)行燒結(jié)。目前采用的纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝有熱壓燒結(jié)法和浸漬法。陶瓷基復(fù)合材料的發(fā)展速度遠(yuǎn)不如聚合物基和金屬基復(fù)合材料那么，原因有二：一是高溫增強(qiáng)材料出現(xiàn)的較晚，如sic纖維和晶須是七十年代后出現(xiàn)的新材料，二是陶瓷基復(fù)合材料的制造過程及制品都涉及到高溫，制備工藝較為復(fù)雜，而且由于陶瓷基體與增強(qiáng)材料的熱膨脹系數(shù)的差異，在制備過程中以及在之后的使用過程中易產(chǎn)生熱應(yīng)力。由于晶須具有長徑比，因此當(dāng)其含量較高時，因其橋架效應(yīng)而使致密化變得因難，從而引起了密度的下降并導(dǎo)致性能的下降。因此，近年來又發(fā)展了短纖維、晶須及顆粒增韌陶瓷基復(fù)合材料。這也同樣會使裂紋的擴(kuò)展阻力增加，從而使韌性進(jìn)—步提高。當(dāng)外加應(yīng)力進(jìn)一步提高時．由于基體與纖維間的界面的離解，同時又由于纖維的強(qiáng)度高于基體的強(qiáng)度，從而使纖維可以從基體中拔出。在陶瓷材料中加入第二相纖維制成的復(fù)合材料是纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料，這是改善陶瓷材料韌性酌重要手段，按纖維排布方式的不同，又可將其分為單向排布長纖維復(fù)合材料和多向排布纖維復(fù)合材料。顆粒也是陶瓷材料中常用的一種增強(qiáng)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。從結(jié)構(gòu)上看，晶須的特點(diǎn)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(qiáng)度下降的主要原因。其它常用纖維是玻璃纖維和硼纖維。陶瓷基復(fù)合材料中的增強(qiáng)體通常也稱為增韌體。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。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。陶瓷最大的缺點(diǎn)是脆性大、抗熱震性能差。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。陶瓷材料中的化學(xué)鍵往注是介于離子鍵
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