復(fù)合材料的原材料綜述-文庫吧在線文庫
【正文】 數(shù)和高溫蒸氣壓在金屬氧化物中均最小，是一種綜合性能優(yōu)良的防熱、絕熱材料和復(fù)合增強(qiáng)材料。致使進(jìn)展不甚迅速。從成形工藝上講，長纖維對金屬等的復(fù)合化未必合適，而作為短纖維的晶須從形狀上講是合適的。? 晶須的制備方法：共晶定向凝固法。6TiO2K2O? 作為制造方法不是使用高價(jià)的，象 SiCw那樣在惰性氣體中的氣相法，而是使用象 KTw那樣廉價(jià)的助溶劑法。與其它晶須的形狀不同，它是四腳狀（ tetropod）。其拉伸強(qiáng)度達(dá) 20GPa，彈性模量達(dá) 700GPa，為人造石墨的研究提供了有用的基礎(chǔ)。多孔混合結(jié)構(gòu)的耐火纖維的導(dǎo)熱系數(shù)則表征了其內(nèi)傳導(dǎo)、對流及輻射等三種傳熱效果的總和，故又稱其為當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)或表觀導(dǎo)熱系數(shù)。由于缺陷的存在，會使強(qiáng)度發(fā)生變化。這對于金屬基復(fù)合材料的生產(chǎn)時(shí)必須考慮的。作為不使成形性下降的方法，有添加短纖維的水泥及混凝土。玻璃陶瓷具有比晶體陶瓷低的軟化溫度，成形也容易。最終性能受到?jīng)Q定其微觀結(jié)構(gòu)的熱處理與機(jī)械處理的影響。 壓縮強(qiáng)度? 與拉伸強(qiáng)度的不同意義? 難以測定? 從復(fù)合材料的性能進(jìn)行推測? 與纖維的尺寸 (長度與直徑 )關(guān)系很大 纖維破壞與柔韌性? 通常強(qiáng)度高 ,斷裂時(shí)變形小 .? 柔韌性與纖維的直徑有很大關(guān)系 ,編織 纖維強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)處理 ? 從本質(zhì)上講纖維是脆性的。 石墨晶須 與陶瓷 晶須 的性能比較 種 類性 質(zhì)石墨 晶須（ GWH）陶瓷 晶須（括號內(nèi) 為 Si3N4的 值 ）抗拉 強(qiáng) 度（ GPa） 高（ 7） 高（ 14）抗拉 彈 性模量（ GPa） 高（ 400） 高（ 390）熔點(diǎn)（ ℃ ） 非常高（ 3730） 高（ 1900）密度 (g/cm3) 低（ 2） 高（ ）硬度（莫氏） 低（ 2） 高（ 9）電導(dǎo) 率（ S/cm） 高（ 1045） 中或低（ 1014）熱傳導(dǎo) 率（ W/m微波加 熱 器音響材料 與各種塑料復(fù)合 改善制振性（提高音 質(zhì) ）、高 剛 性、高比重。如果加熱溫度為 800～ 1000℃ ，則得到成分為2Al2O3形狀 ： 白色 針 狀晶體化學(xué) 組 成 ： K2O6TiO2K2OSiCw的特性 晶 須項(xiàng) 目TWS100 TWS200 TWS400晶體 β 型 β 型 β 型直徑（ μ m） ~ ~ ~長 度（ μ m） 5~10 5~10 20~30長 徑比 10~40 10~40 10~30密度（ g/cm3） 表 觀 密度（ g/cm3） ~ ~ ~比表面 積 （ m2/ g） 2~4 2~4 1~2熱 膨 脹 系數(shù) (10 6/℃ ) SiC含有率 (mass%) 99 98 99不 純 物 (mass%) SiO2 Ca Co Fe Cr Mg Al 粒狀物 (mass%) 1以下 1以下 1以下 鈦酸鉀晶須（ KTw）? 成分： KTw是具有 K2O? 但是上述發(fā)展引起了材料科學(xué)工作者對晶須的關(guān)注。? 纖維與基體的熱膨脹系數(shù)接近 。? 紫外線照射時(shí)強(qiáng)度大幅下降。（ 4）尺寸穩(wěn)定、幾乎不發(fā)生蠕變。這樣就可以將紡絲原液的溫度設(shè)計(jì)得比凝固浴的溫度高得多，從而實(shí)現(xiàn)高濃度化，且可以增大拉取速度與吐出線速度之比。有望作為高熱傳導(dǎo)性 AlN燒結(jié)體的強(qiáng)化纖維。BN系、 AlN系纖維216。年代 制造者 方法 纖維 特性1987 美國加利福尼 亞 大學(xué) Mashall DB [15]亞穩(wěn) 的醋酸 鹽 前 驅(qū) 體 直徑 1～ 5bm， 強(qiáng) 度 為 1．5～ 2． 6GPa1990 印度中央玻璃與陶瓷研究學(xué)院 De G [16]Sol法 纖維 最 長 165cm，透明1990 日本名古屋大學(xué)的Yogo T [17]利用有機(jī)聚 鋯 前 驅(qū) 體 最大 長 度 50cm，直徑 l～100pm，柔 韌 性 較 好1994 日本 東 京科技大學(xué)Abe Y [18]簡 便的聚 鋯 溶膠 onepot合成路 線直徑 20～ 25pm，抗拉 強(qiáng)度平均 1． 5GPa，最大 1． 8GPa1998 日本 東 京科技大學(xué)Abe Y [19]Onepot反 應(yīng) 直徑 12～ 18gm，抗拉 強(qiáng)度 1． 4GPa1999～2023山 東 大學(xué)晶體材料國家重點(diǎn) 實(shí)驗(yàn) 室 [20]溶膠 凝膠法 實(shí)驗(yàn) 室 階 段， 纖維 強(qiáng) 度不高2023 英國 Warwick 大學(xué)Hartridge All [21]無機(jī)前 驅(qū) 體和有機(jī)溶膠 凝膠體系短 纖維 毯 Si3N4系纖維? 將聚環(huán)氨烷以及多羧硅烷作為先驅(qū)體進(jìn)行干試紡絲，在惰性氣體或 NH3中燒成，可以得到白色，具有優(yōu)異耐熱性的Si3N4纖維。氧化鋯纖維? 氧化鋯陶瓷纖維材料，晶粒粒徑一般在幾十至幾百個(gè)納米之間，直徑范圍 1～ 50μm。Al2O3纖維? 高溫氧化物連續(xù)陶瓷纖維在美、日、英等國已進(jìn)行了多年的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用。纖維的高溫性能較好，用其強(qiáng)化的復(fù)合材料不僅在與纖維平行方向強(qiáng)度很高，而且在纖維垂直的方向上也獲得了較高的強(qiáng)度。? 物理性能：電阻率隨燒成溫度而異。 SCS9是直徑為 80μm的較細(xì)的纖維。例如 SCS2是在纖維表面涂有 1μm厚的碳層。另外，此類纖維不適宜用于曲率半徑小的部分和非常薄的板 SiC纖維? SiC具有與金剛石相同的結(jié)構(gòu)，具有良好的熱穩(wěn)定性與導(dǎo)熱率，且密度低、強(qiáng)度與剛性高，是復(fù)合材料中很具魅力的強(qiáng)化材料。硼纖維? 將所需金屬或非金屬的化合物鹽（主要為揮發(fā)性鹵化物）氣化，與 H2等氣體一起加熱，并使其與基體接觸。在 惰性氣體 中，高溫性能良好；在 空氣 中超過 500℃ 時(shí)，強(qiáng)度 顯著降低。 高純、高強(qiáng)、高取向度? 預(yù)氧化是控制碳纖維質(zhì)量的重要因素。 纖維高溫下的氧化252。216。短纖維的直徑多為 5～ 20μm。而且一般是使用多個(gè)漏嘴，同時(shí)紡絲。非織布（ 氈）： Felt216。本章主要對纖維與晶須的制備方法及其在復(fù)合材料中的作用進(jìn)行介紹。長纖維的纖維束的單位： End216。陶瓷材料纖維化，特別是制成連續(xù)纖維，有利于充分發(fā)揮其特性。所以對于普通玻璃來說不會成為問題的耐風(fēng)化性、耐藥品性，表面電阻等，對于玻璃纖維來說都必須充分注意。 制備方法：拔絲216。 可以獲得一些新的性能216。該類纖維主要是在美國生產(chǎn)，用于碳 碳復(fù)合材料。? 比較：? 玻璃纖維 —— 熔融紡絲? 金屬纖維 —— 拔絲? 碳纖維 —— 制成絲后氮化硼纖維? 硼纖維又稱硼絲，是一種耐高溫的無機(jī)纖維。由于熱分解或還原反應(yīng)，就可以使金屬或化合物在基體上析出。 H2+BCl3H2+HClH2反應(yīng)區(qū) 預(yù)熱區(qū)芯線卷線軸硼纖維? 在硼纖維開發(fā)的初期，作為芯線大多是鎢絲芯線（纖維為100μm時(shí)，芯線為 13μm， 150μm時(shí)為約 20μm），后來從成本上考慮，多使用碳的芯線（約 30μm）。后來以瀝青系碳纖維為芯線（約 30μm）的 SiC/C纖維成為了主流。? 為了提高該類纖維與基體的結(jié)合性，在纖維的表面再沉積一層碳。? 纖維直徑為～ 14μm? 在 1200～ 1300℃ 燒成時(shí)可獲得最高的抗拉強(qiáng)度與彈性模量。不僅力學(xué)性能優(yōu)異，且容易形變加工。其性能雖因制備方法而有差異，但一般說來具有2040℃ 的熔點(diǎn)。連續(xù)高硅氧纖維是傳統(tǒng)航空航天復(fù)合材料和燒蝕材料。 ② 混合法：將有機(jī)聚合物與納米級鋯鹽或氧化鋯顆粒配成均勻混合溶液，經(jīng)紡絲燒結(jié)固化成氧化鋯纖維。 BN系、 AlN系纖維? 氮化硼（ BN）因其具有良好的電絕緣性、熱穩(wěn)定性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕和高溫下較高的機(jī)械強(qiáng)度等
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