陶瓷基復(fù)合材料(cmc)(編輯修改稿)
2024-08-31 06:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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。此外，發(fā)展陶瓷基復(fù)合材料的成本昂貴，因此它的發(fā)展遇到了比其它復(fù)合材料更大的困難。至今，陶瓷基復(fù)合材料的研究還處于較初級(jí)階段，我國對(duì)陶瓷基復(fù)合材料的研究則剛剛起步。 CMC制備工藝?yán)w維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料的性能取決于多種因素，如基體致密程度、纖維的氧化損傷、以及界面結(jié)合效果等，都與其制備和加工工藝有關(guān)。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。熱壓燒結(jié)法是將長纖維切短(‘3mm)，然后分散并與基體粉末混合，再用熱壓燒結(jié)的方法就可制備高性能的復(fù)合材料，種短纖紙?jiān)鰪?qiáng)體在與基體粉末說合時(shí)取向是無序的，但在冷壓成型及熱壓燒結(jié)的過程巾，短纖維由于基體壓實(shí)與致密化過程中沿壓力方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以導(dǎo)致了在最終制得的復(fù)合材料中，矩纖維沿加壓面擇優(yōu)取問，這也就產(chǎn)生了材料性能在一定程度的各向異性。這種方法纖維與基體之間的結(jié)合較好，是目前采用較多的方法。浸漬法這種方法適用于長纖維。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)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是纖維取向可自由調(diào)節(jié)，可對(duì)纖維進(jìn)行單向排布及多問排布等。缺點(diǎn)則是不能制造大尺寸的制品，所得制品的致密度較低。氧化鋯纖維增強(qiáng)氧化鋯就是把用氧化釔穩(wěn)定了的氧化鋯纖維或織物用澆注和熱壓的方法與氧化鋯復(fù)合，在1200Y址行燒結(jié)來制備穩(wěn)定性很高的復(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(shí)沒有發(fā)現(xiàn)問題。這種復(fù)合材料特別適合于耐高溫隔熱材料和耐高溫防腐材料。晶須與顆粒的尺寸均很小，只是幾何形狀上有些區(qū)別，州它們進(jìn)行增韌的陶瓷基復(fù)合材料的制造工藝是基本相同的。這種復(fù)合材料的制備工藝比長纖維復(fù)合材料簡便很多。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。與陶瓷材料相似，這種復(fù)合材料的制造工藝也可大致分為配料一‘成型—一’燒結(jié)一精加工等步驟。高性能的陶進(jìn)基復(fù)合材料應(yīng)具有均質(zhì)、孔隙少的微觀組織。必須首先嚴(yán)格挑選原料。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?；旌涎b置一般采用專用球磨機(jī)。混好后的料漿在成型時(shí)干燥粉料充入型模內(nèi)，加壓后即可成型。通
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