第七章---無機非金屬基復(fù)合材料(參考版)
2024-08-26 23:49本頁面
【正文】 作者聯(lián)系方式，包括： 地址， 郵編，電話， （含手機） Email 等。一級標題形如 1， 2， 3， … 排序；二級標題形如 ， ， ， … 排序；三級標題形如 ， ， ， … 排序；引言不排序。 文中有關(guān)量與單位必須符合國家標準和國際標準。圖中文字、符號、坐標中的標值和標值線必須寫清，所有出現(xiàn)的數(shù)值都應(yīng)標有明確的量與單位。 文中出現(xiàn)的外文縮寫除公知公用的首次出現(xiàn)一律應(yīng)標有中文翻譯或外文全稱。 （ 2） 簡短精煉 力求題目的字數(shù)要少，用詞需要精選。有人描述其重要性，用了下面的一 句話： 論文題目是文章的一半 。 論文題目 一、期刊發(fā)表論文的標準格式為： 文章標題 作者姓名 作者單位： （包括單位全稱、郵政編碼） [摘 要 ]（以摘錄或縮編方式復(fù)述文章的主要內(nèi)容） 50～ 300 字 [關(guān)鍵詞 ]（選用可表達文章主要內(nèi)容的詞或詞組） 3～ 8 個關(guān)鍵詞 正文 參考文獻： [1] [2] [3]…… （有的期刊還要求英文摘要和英文關(guān)鍵詞） 作者簡介與作者聯(lián)系方式 二、針對以上格式組成還須注意： 標題 期刊發(fā)表論文題目是一篇論文給出的涉及論文范圍與水平的第一個重要信息， 也是必須考慮到有助于選定關(guān)鍵詞和編制題錄、索引等二次文獻可以提供檢索的特定實用信息。 何為陶瓷基復(fù)合材料，結(jié)合文獻，了解陶瓷基復(fù)合材料的研發(fā)現(xiàn)狀 列舉陶瓷坯體的基本成型方法，談?wù)勊鼈兏髯缘膬?yōu)缺點。氮化硼纖維織物的紗線走向與熱壓作用力方向關(guān)系 導(dǎo)彈天線罩 ④ 浸漬法 陶瓷基復(fù)合材料 為什么陶瓷材料多表現(xiàn)為脆性 ? 陶瓷基復(fù)合材料 多相復(fù)合材料的設(shè)計三項原則是什么 ? 思考題 復(fù)合材料 用作高溫復(fù)合材料增強成分的纖維基本要求有哪些？ 影響復(fù)合材料性能的主要因素有哪些？因素 簡述復(fù)合材料界面形成過程 舉例說明無機非金屬新材料如何引導(dǎo)科技進步。 ③ CVD（ chemical vapor deosition）法即氣相化學(xué)沉積法。工藝路線： 增強體制成預(yù)成型體 ——放入低溫容器 ——通源氣 ——升溫 ——源氣熱分解 ——沉積下來的基質(zhì)填滿氣孔。 ? 此方法最大的缺點是高氣孔率難以避免。適用于顆粒、晶須和短纖維增韌陶瓷基復(fù)合材料。 對漿體進行超聲波震動攪拌則可進一步改善彌散性。混合體中各組元保持散凝狀，即在漿體中呈彌散分布。 對于連續(xù)性纖維增強體采用用泥漿浸潤后熱壓燒結(jié)和化學(xué)氣相燒結(jié)（ CVI） 陶瓷基復(fù)合材料 ① 普通陶瓷生產(chǎn)工藝 為了克服粉末冶金法中各組元混合不均的問題，采用了漿體（濕態(tài)）法制備陶瓷基復(fù)合材料。 SiC并不在自然界中存在，主要通過熱壓、燒結(jié)、反應(yīng)燒結(jié)和化學(xué)氣相沉積等技術(shù)制備， SiC屬于典型的共價鍵，為了提高陶瓷的致密程度，常添加 MgO、 Y2O B、 C、 Al等能夠降低晶界能的粉末以促進燒結(jié)。 SiC是一種非常硬和抗磨蝕材料，以熱壓制造的 SiC可以用來制作切割鉆石的刀具。另外氮化硅性能與添加劑的種類有關(guān)。氮化硅燒結(jié)技術(shù)有燒結(jié)氮化硅，熱壓氮化硅，反應(yīng)合成氮化硅，化學(xué)氣相沉積氮化硅等。 四、陶瓷基體材料的種類、組成、結(jié)構(gòu)和特性 陶瓷基復(fù)合材料 以氮化硅（ Si3N4）為主要成分的陶瓷稱為氮化硅陶瓷。 α –Al2O3和 3Al2O3 陶瓷基復(fù)合材料 ① 氧化鋁陶瓷基體 以氧化鋁（ Al203）為主要成分的陶瓷，氧化鋁僅有一種熱動力學(xué)穩(wěn)定的相態(tài)，即 αAl2O3屬六方晶系?？篃嵴鹦耘c材料本身的熱膨脹系數(shù)、彈性模量、導(dǎo)熱系數(shù)、抗張強度及材料中氣相、玻璃相及其晶相的粒度有關(guān)。 圖 2是不同 SiCW 含量的 Al2O3復(fù)合材料的強度隨溫度的變化。 圖 CF/ LAS的斷裂韌性和彎曲強度隨纖維含量的變化 陶瓷基復(fù)合材料 高溫力學(xué)性能 1）強度 分別為不同溫度下 SiCF/ MAS堇青石 復(fù)合材料的力學(xué)性能變化。纖維含量增加，阻止裂紋擴展的勢壘增加，斷裂韌性增加。 陶瓷基復(fù)合材料 三 、陶瓷基復(fù)合材料的性能 ? 室溫力學(xué)性能 1）拉伸強度和彈性模量 對陶瓷基復(fù)合材料來說陶瓷基體的失效應(yīng)變低于纖維的失效應(yīng)變，因此最初的失效往往是基體中晶體缺陷引起的開裂。 ? 實際當中除選擇增強劑和基體在制備和材料服役期間能形成熱動力學(xué)穩(wěn)定的界面外，就是纖維表面涂層處理。因此，陶瓷基復(fù)合材料界面要有一個最佳的界面強度。此時其界面是具有一定厚度的反應(yīng)區(qū)，它與基體和增強體都能較好的結(jié)合，但通常是脆性的。（疾病危害） 自增強陶瓷基復(fù)合材料 陶瓷基復(fù)合材料 自增強陶瓷基復(fù)合材料 陶瓷基復(fù)合材料 用陶瓷涂覆金屬一般都使涂層的組分做梯度變化，以消除由于陶瓷與金屬熱膨脹系數(shù)的巨大差異而產(chǎn)生的熱應(yīng)力，從而保證涂層對金屬基底的結(jié)合和使用可靠性。 ZnO晶須 自增韌 Si3N4陶瓷 晶須增韌 陶瓷基復(fù)合材料 調(diào)整陶瓷工藝或其熱處理過程，使陶瓷的晶粒生長成具有一定長徑比的柱狀和板狀形態(tài)，即原位生長，使其產(chǎn)生類似與晶須增強的的效果。 陶瓷基復(fù)合材料 纖維橋聯(lián)基體裂紋的應(yīng)力 應(yīng)變曲線 航天飛機防熱瓦的纖維質(zhì)纖維結(jié)構(gòu) 陶瓷基復(fù)合材料 用晶須作為增強相可以顯著提高復(fù)合材料的強度和彈性模量，但因為價格昂貴，目前僅在少數(shù)宇航器件上采用。纖維采用正交編織，相互垂直的方向均具有好的性能。 纖維增韌陶瓷材料機理 陶瓷基復(fù)合材料 纖維在基體中的不同分布方式 ?纖維無規(guī)排列時，能獲得基本各向同性的復(fù)合材料。 一般分三類： A、基體 晶粒內(nèi) 彌散納米粒子第二相（高溫、低溫力學(xué)） B、基體 晶粒間 彌散納米粒子第二相（高溫、低溫力學(xué)） C、基體與第二相 同為納米晶粒 （加工性、超塑性） 納米強韌化機理 陶瓷基復(fù)合材料 晶界間 晶粒內(nèi)部 陶瓷基復(fù)合材料 要求： 盡量滿足纖維（晶須）與基體陶瓷的化學(xué)相容性和
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