陶瓷基復合材料(cmc)-文庫吧資料
2025-08-10 06:18本頁面
【正文】 陶進基復合材料應具有均質、孔隙少的微觀組織。所用設備也不需要像長纖維復合材料那樣的纖維纏繞或編織用的復雜設備，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，再用熱壓燒結的方法即可制得高性能的復合材料。晶須與顆粒的尺寸均很小，只是幾何形狀上有些區(qū)別，州它們進行增韌的陶瓷基復合材料的制造工藝是基本相同的。該材料的彎曲強度可達140—210MPa，在21(mY—1900Y的溫僅區(qū)間內反復進行熱循環(huán)時沒有發(fā)現(xiàn)問題。缺點則是不能制造大尺寸的制品，所得制品的致密度較低。首先把纖維編織成所需形狀，然后用陶瓷泥漿浸漬，干燥后進行燒結。這種方法纖維與基體之間的結合較好，是目前采用較多的方法。目前采用的纖維增強陶瓷基復合材料的制備工藝有熱壓燒結法和浸漬法。至今，陶瓷基復合材料的研究還處于較初級階段，我國對陶瓷基復合材料的研究則剛剛起步。陶瓷基復合材料的發(fā)展速度遠不如聚合物基和金屬基復合材料那么，原因有二：一是高溫增強材料出現(xiàn)的較晚，如sic纖維和晶須是七十年代后出現(xiàn)的新材料，二是陶瓷基復合材料的制造過程及制品都涉及到高溫，制備工藝較為復雜，而且由于陶瓷基體與增強材料的熱膨脹系數(shù)的差異，在制備過程中以及在之后的使用過程中易產生熱應力。當所用的顆粒為5Ic．T1c時，基體材料采用最多的是A1：01眾、N4。由于晶須具有長徑比，因此當其含量較高時，因其橋架效應而使致密化變得因難，從而引起了密度的下降并導致性能的下降。目前常用的是SiC和A12O3晶須．常用的基體則為A1203，5i02，5i3N4莫來石等。因此，近年來又發(fā)展了短纖維、晶須及顆粒增韌陶瓷基復合材料。從中可見，復合材料納韌性已達到了相當高的程度。這也同樣會使裂紋的擴展阻力增加，從而使韌性進—步提高。因此裂紋的擴展必須克服出于纖維的加入而產生的拔出功和纖維斷裂功，這使得材料的斷裂更為困難．從而起到了增韌的作用。當外加應力進一步提高時．由于基體與纖維間的界面的離解，同時又由于纖維的強度高于基體的強度，從而使纖維可以從基體中拔出。在這種材料中，當裂紋擴展遇到纖維時會受阻．這樣要使裂紋進一步擴展就必須提高外加應力。在陶瓷材料中加入第二相纖維制成的復合材料是纖維增強陶瓷基復合材料，這是改善陶瓷材料韌性酌重要手段，按纖維排布方式的不同，又可將其分為單向排布長纖維復合材料和多向排布纖維復合材料。顆粒的增韌效果雖不如纖維和晶須，但如恰當選擇顆粒種類、粒徑、含量及基體材料，仍可獲得一
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