氮化硅陶瓷結(jié)課論文-文庫吧資料
2024-08-09 05:02本頁面
【正文】 如碳化硅、氮化硅、氧化鋯和二氧化鈦等的抗拉性能。 美國MONIKER公司的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，礬土在摻入石墨烯后其抗拉強(qiáng)度得到很好的提高，克服了陶瓷材料脆硬的缺陷。所以石墨烯增韌氮化硅陶瓷具有很大的研究意義。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達(dá)到自身尺寸的20%。他們還用同樣的方法制作了SiMoSi抗氧化涂層的三維碳纖維增韌碳化硅復(fù)合材料，展示了其具有良好的抗氧化性和抗熱震性能。單元體積和空隙度越小越均勻，復(fù)合效率越高，復(fù)合質(zhì)量就越好。在此基礎(chǔ)上又發(fā)展了三相以上的多相編制纖維增強(qiáng)增韌形式。利用聲發(fā)射技術(shù)全程監(jiān)測共拉伸實(shí)驗(yàn)，通過聲發(fā)射多參數(shù)分析法和斷口顯微觀察，結(jié)合材料拉伸應(yīng)力應(yīng)變線，分析了二維增韌復(fù)合材料拉伸損傷演化過程可分為三個階段，損傷機(jī)理主要為宏觀基體、界面開裂和纖維束斷裂，并且確定第二階段與第三階段的轉(zhuǎn)換點(diǎn)在拉伸強(qiáng)度的76%左右[8]。其增韌機(jī)理同單相排布長纖維增韌機(jī)理。該方法中的纖維排布有二種：一是將纖維編織成纖維布，浸漬陶瓷漿料后根據(jù)所需厚度將單層或若干層疊合在一起進(jìn)行熱壓燒結(jié)成型。（2）二維多向排布碳纖維增韌二維多向排布單向纖維排布的陶瓷只在纖維排列方向上性能優(yōu)越，而對二維及三維方向性能要求較高時，就需對纖維多向排布。C/Si3N4的彈性模量、剪切模量和泊松比進(jìn)行理論計(jì)算，從其內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)，探討了不同相含量、氣孔的含量以及形狀等對復(fù)合材料性能的影響。因此，單向排布長纖維陶瓷基復(fù)合材料的韌性來自于纖維拔出、纖維斷裂和裂紋轉(zhuǎn)向三方面的貢獻(xiàn)[7]。因此裂紋擴(kuò)展必須克服由于纖維的加入而產(chǎn)生的拔出功和纖維斷裂功。目前，國內(nèi)外不少專家已對碳纖維增韌陶瓷材料的方法進(jìn)行了研究，并取得了不少的成果，用它增韌的陶瓷材料已展示了良好的力學(xué)和物理性能。碳纖維增韌氮化硅陶瓷碳纖維由原料纖維高溫?zé)?，?jīng)過了低溫氧化、中溫碳化、高溫石墨化等工藝，具有強(qiáng)度高、模量高、密度低、耐高溫、線脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率高等優(yōu)點(diǎn)。同時，A12O3粉體也在聚丙烯酞胺(PAA)電介質(zhì)中分散，在陶瓷粉體表面上吸附與CNT表面異性的電荷，通過調(diào)節(jié)PH值，將陶瓷粉體的電介質(zhì)溶液加人到碳納米管的溶膠中，在靜電引力的作用下陶瓷粉體均勻地吸附在CNT表面。Jing Sun等采用雜凝集的方法制得了CNTA12O3復(fù)合粉體。采用濃 H2SO4/HNO3混合溶液酸處理可以將碳納米管完全分散開，原因是碳納米管在酸處理過程中會變短而且增加親水性官能團(tuán)如羥基官能團(tuán)。通過以下方法可以將碳納米管很好的分散在陶瓷基體中[6]：（1）碳納米管表面氧化處理：這種方法可以在不引入雜質(zhì)的前提下在管壁產(chǎn)生各種官能團(tuán)，從而改善碳納米管的分散性。此現(xiàn)象的產(chǎn)生將會減小碳納米管的長徑比，影響碳納米管增強(qiáng)復(fù)合材料的增強(qiáng)效果。圖2碳納米管增韌—拔出橋聯(lián)機(jī)制碳納米管增韌需要解決的難題就是如何更好的將碳納米管均勻的分散在氮化硅陶瓷中。他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)碳納米管含量低時，其可以被氮化硅粉末有效的分散，較少結(jié)團(tuán)，以填充為主；隨著其含量的增加，阻礙作用顯著增強(qiáng)，導(dǎo)致致密度下降。武漢理工大學(xué)的郝云春等人研究了碳納米管的作用，他們認(rèn)為碳納米管一方面進(jìn)入氮化硅陶瓷材料的孔隙，使復(fù)
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