【正文】 。 230 4) 精加工 燒結(jié)后的許多制品還需進(jìn)行 精加工 。 229 3) 燒結(jié) 從生坯中 除去粘合劑后的陶瓷素坯 燒結(jié)成致密制品的過程叫燒結(jié)。 由于在成型過程中毛壞與橡皮模接觸而壓成生坯，故難以制成精密形狀，通常還要用剛玉對細(xì)節(jié)部分進(jìn)行修整。 故易造成燒成后的生坯變形或開裂，只能適于形狀比較簡單的制件。 通常有 金屬模成型法 和 橡皮模成型法 。 226 2) 成型 混好后的料漿在成型時有三種不同的情況： ① 經(jīng) 一次干燥 制成 粉末坯料 后供給成型工序； ② 把結(jié)合劑添加于料漿中，不干燥坯料，保持漿狀 供給成型工序； ③ 用壓濾機 將料漿狀的粉 脫水后成坯料供給成型工序。 混合裝置一般采用 專用球磨機 。 新型陶瓷領(lǐng)域混合處理加工的 微米級、亞微米級粉末方法 由于效率和可靠性等原因大多采用濕法。 223 晶須與顆粒增韌陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝只需 將晶須或顆粒分散后 并 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。實驗后測定的強度與實驗前完相同。 這種復(fù)合材料 沿纖維方向的彎曲模量可達(dá) 150GPa，而且在 800℃ 時仍能保持在100GPa，在室溫和 800℃ 時的彎曲強度卻達(dá)到了 300MPa。 所得復(fù)合材料與基體材料相比 耐力學(xué)沖擊和耐熱沖擊 。nSiO2 用 石墨纖維 作增強體，以 氧化鋰、氧化鋁和石英 組成的復(fù)鹽為基體。 219 ② 石墨纖維增強 Li2Ｏ 217 纖維增強陶瓷基復(fù)合材料制作過程 ① 碳纖維增強氧化鎂 以 氧化鎂為基體 ， 碳纖維為增強體 （體積含量為 10%左右），在 1200℃ 進(jìn)行 熱壓成型 獲得復(fù)合材料，它的抗破壞能力比 純氧化鎂 高出10倍以上。 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)行焙燒。 214 2) 熱壓燒結(jié)法 將 長纖維切短 （＜ 3mm），然后 分散 并 與基體粉未混合 ，再進(jìn)行 熱壓燒結(jié) 。 212 制備工藝主要有以下幾種 ： 1) 泥漿燒鑄法 在 陶瓷泥漿 中把 纖維分散 ，然后澆鑄在 石膏模型 中。 210 從 基體 方面看，與 氣孔 的尺寸及數(shù)量、 裂紋 的大小以及一些其他缺陷有關(guān)； 從 纖維 方面來看，則與纖維中的雜質(zhì) 、纖維的 氧化程度 、 損傷 及其他 固有缺陷 有關(guān)； 211 從 基體與纖維的結(jié)合 情況看，則與 界面的結(jié)合效果 、 纖維在基體中的取向 以及基體與纖維的熱膨脹系數(shù)差 有關(guān)。 208 許多陶瓷產(chǎn)品如 SiC/Al2O3 TiC/ Al2O3 BN/ Al2O3 TiB2/TiC等都可以用 自蔓燃高溫合成法制造； 另外一些 金屬基的材料 也可以用此法生產(chǎn)，因此在美國、俄羅斯等一些國家，圍繞自蔓燃高溫合成法在不斷研制新的產(chǎn)品和技術(shù)。 如將鈦粉和碳黑混合，冷壓成型，點燃，迅速引燃后形成碳化鈦。 為了減少孔隙，在燃燒反應(yīng)結(jié)束后，溫度還相當(dāng)高的情況下，應(yīng)立即置于較高壓力。 205 自蔓燃高溫合成技術(shù)一般用于制造 系列耐火材料 。 203 溶膠 凝膠法和熱解法生產(chǎn) CMC的缺點： ①、 在燒結(jié)時會產(chǎn)生 較大的收縮 ； ②、 收率較低 。 聚合物熱解法可用來生產(chǎn) SiCf/SiC和Si3N4f/SiC等陶瓷基復(fù)合材料。 200 ② 熱解法 熱解 (Pyrolysis)法就是 使聚合物先驅(qū)體熱解 形成陶瓷基復(fù)合材料的方法。 199 溶膠 凝膠法 與一些 傳統(tǒng)的制造工藝結(jié)合，可以發(fā)揮比較好的作用。 197 4)溶膠 凝膠法和熱解法 ① 溶膠 凝膠法 溶膠 凝膠（ SolGel） 法是運用膠體化學(xué)的方法，將含有 金屬化合物的溶液 ，與 增強材料 混合后反應(yīng)形成 溶膠 ，溶膠在一定的條件下轉(zhuǎn)化成為 凝膠 ，然后燒結(jié)成 CMC的一種工藝。 195 CVI工藝生產(chǎn) CMC的主要優(yōu)點： ① 在高溫下有很好的機械性能； ②可以生產(chǎn)一些較大的、形狀復(fù)雜的產(chǎn)品； ③產(chǎn)品能較好地保持纖維和基體的抗彎性能。 H2(g) + CO2 (g) ?H2O(g) + CO(g) 194 與 CVD工藝相比， CVI工藝實際上是一種 低溫和低壓工藝 ，這樣就可以避免一般陶瓷基復(fù)合材料工藝對增強材料的損傷。 189 從這兩種工藝技術(shù)來說， CVD法首先被開發(fā)并應(yīng)用于一些陶瓷纖維的制造和 C/C復(fù)合材料的制備； CVI方法 在 CVD技術(shù)上發(fā)展起來 并被廣泛應(yīng)用于各種陶瓷基復(fù)合材料。 3)原位化學(xué)反應(yīng)法 187 ① CVD法 CVD法就是利用 化學(xué)氣相沉積 技術(shù)，通過一些 反應(yīng)性混合氣體 在高溫狀態(tài)下反應(yīng)， 分解出陶瓷材料 并 沉積 在各種增強材料上形成 陶瓷基復(fù)合材料 的方法。 ② 這種方法 難于用來生產(chǎn) 一些 較大的和比較復(fù)雜的部件 ，比如航天工業(yè)的一些部件。 可以用來這種方法制造 高溫?zé)崮芰拷粨Q器 的 管道 等部件，具有 較好的機械性能(強度、韌性等 )。 183 Al + 189。 181 直接氧化法的生產(chǎn)工藝 ① 將 增強纖維 或 纖維預(yù)成型件 置于熔融金屬的下面，并處于 空氣或其他氣氛 中，熔融金屬中含有 鎂、硅 等一些添加劑。 180 2)直接氧化法 (Lanxide法 ) 直接氧化法 就是利用 熔融金屬 直接與 氧化劑 發(fā)生氧化反應(yīng) 而制備 陶瓷基復(fù)合材料 的工藝方法。 178 滲透法的主要缺點 ①如果使用 高熔點的陶瓷 ， 就可能 在陶瓷和增強材料之間 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)； ② 陶瓷 具有比金屬更 高的熔融黏度 ，因此 對增強材料的滲透 相當(dāng)困難； 179 ③ 增強材料 和 基體 在冷卻后 ，由于不同的 熱膨脹系數(shù) 會 引起收縮 產(chǎn)生 裂紋 。 177 另外， 加壓 和 抽真空 這兩種物理方法也可以被用來 提高滲透性 。下圖是 液相滲透工藝示意圖 。 174 滲透法 類似于 聚合物基復(fù)合材料 制造技術(shù)中， 纖維布 被 液相的樹脂 滲透后， 熱壓固化 。 (2)新的制備技術(shù) 173 1) 滲透法 滲透法就是 在 預(yù)制的增強材料坯件 中使 基體材料 以 固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的形式 滲透制成復(fù)合材料。 172 新的制備技術(shù)主要指 在 20世紀(jì) 70年代開始發(fā)展起來的技術(shù)。它可以用在 C、 Al2O SiC和 玻璃、玻璃陶瓷和氧化物陶瓷 的制造工藝中。 170 ⑥ 熱壓操作 非常關(guān)鍵，通常是在一個非常 窄的操作溫度范圍 ， 縮短操作時間 可以減少纖維的損壞。 168 ④ 漿料的組成 是一個重要方面，包括粉體的含量 、 粉體粒子的大小 、 黏結(jié)劑的種類和含量 、 溶劑 等，它們都對最終 復(fù)合材料制品的性能 有所影響。 167 ③ 在加工過程中 ，要盡量 減少纖維的破壞 。 但熱壓過程中，除了要考慮 制品的形狀外，還要考慮的因素包括： 166 ①在整個操作過程中， 纖維必須經(jīng)仔細(xì)處理 ，避免損傷纖維表面。 163 下圖顯示了在熱壓 各向同性 氧化鋁纖維增強玻璃陶瓷基復(fù)合材料 時， 溫度和壓力 隨 時間 的變化曲線。 159 下圖顯示了漿料浸漬工藝流程圖： 160 纖維 浸漬漿料 纖維纏繞在輥筒上 纖維裁剪鋪層 壓力 纖維 /玻璃陶瓷復(fù)合材料 熱壓， 800~925 ℃ 脫黏結(jié)劑， 500℃ 熱壓纖維增強玻璃陶瓷基復(fù)合材料的工藝路線 161 此 工藝流程圖 主要包括以下 四個過程 ： ① 纖維首先通過漿料池 ； ② 浸漬的絲被卷到一個轉(zhuǎn)筒上 ； ③干燥后被切割并依照一定的要求 層狀排列 ； ④ 固化并加熱成型 。 主要用在 纖維增強玻璃 和 纖維增強陶瓷 復(fù)合材料中。 156 例如 增強材料的特性 主要有： 增強材料 具有較高的 長徑比 ； 增強材料和基體不同的 熱膨脹系數(shù) ； 增強材料在基體中 排列方式 的不同等。 155 在用 纖維和晶須 增強 陶瓷基材料 進(jìn)行燒結(jié)時，除了會遇到 陶瓷基收縮 的問題外，還會使 燒結(jié)材料 在燒結(jié)和冷卻時產(chǎn)生 缺陷 或 內(nèi)應(yīng)力 。 153 借鑒 聚合物生產(chǎn)工藝 中的 擠壓 、 吹塑 、注射 等 成型工藝 ，為了快速生產(chǎn)的需要，可以 在一定的條件下 將 陶瓷粉體 和 有機載體 混合后， 壓制成型 ，除去有機黏結(jié)劑，然后 燒結(jié) 成制品。 此外， 原位生長 工藝、 CVD、 CAI、 固相反應(yīng)燒結(jié) 、 直接氧化沉積 等工藝也適合于制備 晶須補強 陶瓷基復(fù)合材料 。 148 晶須補強 陶瓷基復(fù)合材料的制備方法 ： 將 晶須 在液體介質(zhì)中 經(jīng) 機械或超聲分散 ，再與 陶瓷基體粉末 均勻混合 ，制成 一定形狀的坯件 ，烘干后 熱壓或熱等靜壓 燒結(jié)。 146 對于 顆粒彌散型 陶瓷基復(fù)合材料 ，主要采用 傳統(tǒng)的燒結(jié)工藝 ，包括 常壓燒結(jié) 、 熱壓燒結(jié) 或 熱等靜壓燒結(jié) 。 144 針對 不同的增強材料 ，已經(jīng)開發(fā)了 多種加工技術(shù) 。 142 通常要考慮的 兩種材料的主要因素 如下： 物理因素 ： 熔點 、 揮發(fā)度 、 密度 、 彈性模量 、 熱膨脹系數(shù) 、 蠕變性能 、 強度 、 斷裂韌性 等。 140 根據(jù) 陶瓷基復(fù)合材料 的制造步驟，在加工制備復(fù)合材料 時，應(yīng) 根據(jù)使用要求 ，相應(yīng)地增強 材料和基體的復(fù)合 ，針對 不同的增強材料 (纖維、晶須、顆粒 )，選擇 相應(yīng)的加工條件 等因素。 其中， 增強相 包括 硼化物 、 氮化物 和 碳化物 等，其 形態(tài) 可以是 顆粒 、 片晶 和 桿狀 ，還可以 原位生成晶須 。 Al + Ti + C → TiC + Al 137 XDTM工藝特點 ① 增強相是 原位形成 ，具有 熱穩(wěn)定性 ； ② 增強相的 類型、形態(tài) 可以 選擇和設(shè)計 ； ③ 各種 金屬或金屬間化合物 均可作為基體； ④ 復(fù)合材料可以采用 傳統(tǒng)金屬加工方法進(jìn)行二次加工 。 Al + Ti + B → TiB 2 + Al 136 XDTM法不僅可以用 粉末反應(yīng) 生成復(fù)合材料，也可以 在熔融的合金中 導(dǎo)入 參加反應(yīng)的粉末或氣體 而生成復(fù)合材