碳化硅晶片补强陶瓷基复合材料

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为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划碳化硅晶片补强陶瓷基复合材料　　新型碳化硅陶瓷基复合材料的研究进展ProgressinResearchWorkofNewCMC--SiC　　[摘要]新型碳化硅陶瓷基复合材料具有密度低、高强度、高韧性和耐高温等综合性能已得到世界各国高度重视，本文主要介绍了新型碳化硅陶瓷基复合材料的研究和发展现状,阐述了CVI-CMC-SiC制造技术在我国的研究进展,开展了CVI-CMC-SiC的性能与微结构特性的研究和CVI过程控制及其对性能影响的研究,研制了多种CMC-SiC和其构件。材料性能和整体研究与应用水平已跻身于国际先进行列。　　关键词:CVI制造技术CMC-SiC微结构应用研究目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　碳化硅陶瓷因具有高强度、高硬度、抗腐蚀、耐高温和低密度而被广泛用于高温和某些苛刻的环境中,尤其在航空航天飞行器[1]需要承受极高温度的特殊部位具有很大的潜力。但是,陶瓷不具备像金属那样的塑性变形能力,在断裂过程中除了产生新的断裂表面吸收表面能以外,几乎没有其它吸收能量的机制,这就严重限制了其作为结构材料的应用。碳纤维具有比强度高、比模量大、高温力学性能和热性能良好等优点,在惰性气氛中XX℃时仍能保持强度基本不下降。用碳纤维增强碳化硅复合材料,材料在断裂的过程中通过纤维拔出、纤维桥联、裂纹偏转等增韧机制来消耗能量,使材料表现为非脆性断裂。CMC-SiC复合材料综合了碳纤维优异的高温性能和碳化硅基体高抗氧化性能,受到了世界各国的高度关注,并广泛应用在航空、航天、光学系统、交通工具等领域。　　CMC－SiC具有高比强、高比模、耐高温、抗烧蚀、抗氧化和低密度等特点，其密度为2～g/cm3，仅是高温合金和铌合金的1/3～1/4，钨合金的1/9～1/10。CMC－SiC主要包括碳纤维增韧碳化硅(C/SiC)和碳化硅纤维增韧[2]碳化硅(SiC/SiC)两种，由于碳纤维价格便宜且容易获得，因而C/SiC成为SiC陶瓷基复合材料研究、考核与应用的首选。CMC－SiC的应用可覆盖瞬时寿命(数十秒～数百秒)、有限寿命(数十分钟～数十小时)和长寿命(数百小时～上千小时)3类服役环境的需求。用于瞬时寿命的固体火箭发动机，C/SiC的使用温度可达2800～3000℃；用于有限寿命的液体火箭发动机，C/SiC的使用温度可达XX～2200℃；用于长寿命航空发动机，C/SiC的使用温度为1650℃，SiC/SiC为1　　450℃，提高SiC纤维的使用温度是保证SiC/SiC用于1650℃的关键。由于C/SiC抗氧化性能较SiC/SiC差，国内外普遍认为，航空发动机热端部件最终获得应用的应该是SiC/SiC。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　因此CMC－SiC被认为是继碳－碳复合材料(C/C)[3]之后发展的又一新型战略性材料，可大幅度提高现有武器装备和发展未来先进武器装备性能，发达国家都在竞相发展。此外，CMC－SiC在核能、高速刹车、燃气轮机热端部件、高温气体过滤和热交换器等方面还有广泛应用潜力。　　1、我国CVI－CMC－SiC制造技术的研究进展　　CMC－SiC的制造方法有反应烧结(RB)，热压烧结(HP)，前驱体浸渍热解(PIP)，反应性熔体渗透(RMI)以及CVI，CVI－PIP，CVI－RMI和PIP－HP等。CVI是目前唯一已商业化的制造方法，其适应性强，原理上适用于所有无机非金属材料，可制造多维编织体复合材料的界面层、基体和表面涂层。CVI必须使气相反应物渗透到纤维预制体的每一根单丝纤维上，而单丝的最小间距仅为1μm左右，因此CVI过程的控制比CVD困难得多。与其他成型方法相比，CVI法制造CMC具有制备温度低(≈1000℃)；气相渗透能力强，便于制造大型、薄壁、复杂的近终形构件，能对基体、界面和表面层进行微观尺度的化学成分与结构设计。CVI法的主要缺点是工艺控制难度大，法国从发明CVI法制造CMC－SiC到形成规模生产花费了近20年，其他国家虽然也对CVI法制备CMC－SiC进行了不少研究，但是均未形成商品化技术。CVI法生产周期比较长，因而一般认为成本高，排放的尾气产物复杂并有污染性，目前国际市场上还没有适用的定型CVI设备出售。　　2、CVI过程的控制及其对性能的影响目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　CVI过程的评价参数　　评价CVI致密化过程可用密度ρ坚持发展与环境的统一,实施绿色制造。绿色制造理念是伴随着全球绿色革命兴起的一种科学思维和生态文化,其目标和宗旨是使制造业的产品在设计、制造、包装、运输、使用、维护,直至报废处理和善后处理的整个产品生命周期中对生态环境的不利影响降至最小,对资源的利用效率增至最大。中国要吸取工业化国家在发展过程中的经验和教训,避免走先污染后治理的老路,要注意做到发展与环境的统一。在建设生产能力,引进国外技术、确定产品对象、选择生产设备、选用生产材料、产品报废和回收处理等所有环节,都要贯彻保护生态环境、有利可持续发展、造福人类的现代制造文化,真正实现绿色制造,这也是新时代制造强国必须具备的基本理念和制造文化的核心内容之一。　　河南农业大学机电工程学院　　《非金属材料》课程论文　　陶瓷基复合材料　　姓名：　　学号：专业班级：论文方向：　　任课教师：　　陶瓷基复合材料目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　摘要：陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，而其致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效。而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合，则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。纤维能阻止裂纹的扩展，从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。　　陶瓷基复合材料具有优异的耐高温性能，主要用作高温及耐磨制品。其最高使用温度主要取决于基体特征。陶瓷基复合材料已实用化或即将实用化的领域有刀具、滑动构件、发动机制件、能源构件等。法国已将长纤维增强碳化硅复合材料应用于制造高速列车的制动件，显示出优异的摩擦磨损特性，取得满意的使用效果。　　正文：　　陶瓷基复合材料已实用化或即将实用化的领域有刀具、滑动构件、发动机制件、能源构件等。法国已将长纤维增强碳化硅复合材料应用于制造高速列车的制动件，显示出优异的摩擦磨损特性，取得满意的使用效果。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　连续纤维补强陶瓷基复合材料(简称CFCC)是将耐高温的纤维植入陶瓷基体中形成的一种高性能复合材料。由于其具有高强度和高韧性,特别是具有与普通陶瓷不同的非失效性断裂方式,使其受到世界各国的极大关注。连续纤维增强陶瓷基复合材料已经开始在航天航空、国防等领域得到广泛应用。20世纪70年代初,JAveston[2]在连续纤维增强聚合物基复合材料和纤维增强金属基复合材料研究基础上,首次提出纤维增强陶瓷基复合材料的概念,为高性能陶瓷材料的研究与开发开辟了一个方向。随着纤维制备技术和其它相关技术的进步,人们逐步开发出制备这类材料的有效方法,使得纤维增强陶瓷基复合材料的制备技术日渐成熟。20多年来,世界各国特别是欧美以及日本等对纤维增强陶瓷基复合材料的制备工艺和增强理论进行了大量的研究,取得了许多重要的成果,有的已经达到实用化水平。如法国生产的“Cerasep”可作为“Rafale”战斗机的喷气发动机和“Hermes”航天飞机的部件和内燃机的部件[4];SiO2纤维增强SiO2复合材料已用作“哥伦比亚号”和“挑战者号”航天飞机的隔热瓦[5]。由于纤维增强　　陶瓷基复合材料有着优异的高温性能、高韧性、高比强、高比模以及热稳定性好等优点,能有效地克服对裂纹和热震的敏感性。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　随着现代科学技术快速发展，新型陶瓷材料的开发与生产发展异常迅速，新理论、新工艺、新技术和新装备不断出现，形成了新兴的先进无机材料领域和新兴产业。科学技术的发展对材料的要求日益苛刻，先进复合材料已成为现代科学技术发展的关键，它的发展水平是衡量一个国家科学技术水平的一个重要指标，因此世界各国都高度重视其研究和发展。　　复合材料的可设计性大，能满足某些对材料的特殊要求，特别是在航空航天技术领域的应用得到迅速发展。陶瓷复合材料的研究，根本目的在于提高陶瓷材料的韧性，提高其可靠性，发挥陶瓷材料的优势，扩大应用领域。　　近年来，人们对玻璃陶瓷增强增韧技术的研究进行了新的探讨，目前公认的有效办法是对玻璃陶瓷进行纤维补强。纤维增强陶瓷基复合材料不仅有利于提高基体材料的强度，也有利于提高材料的裂纹扩展抗力，可有效降低材料发生灾害性断裂的可能性，增强材料的抗疲劳强度，使玻璃陶瓷复合材料的力学性能可与Si3N4等结构陶瓷媲美，甚至更优。纤维玻璃陶瓷复合材料在力学性能、耐高温能力和化学稳定性方面都具有其独特的优点，在高技术领域有广阔的应用前景。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　20世纪60年代末70年代初，科学家已经制备了碳纤维增强玻璃陶瓷复合材料，该材料的抗弯强度和韧度可以与同时期的碳纤维增强树脂基复合材料媲美，而使用温度比树脂基复合材料高得多。一些科学家采用流延法制备单向预浸片和叠层热压方法制备了短纤维增强玻璃陶瓷基复合材料，研究了在不同介质中复合材料的静疲劳行为。结果表明，复合材料的疲劳指数和疲劳强度均高于陶瓷基体，分析认为纤维的加入降低了复合材料在静疲劳中的裂纹扩展阻力，静疲劳应力腐蚀促进了基体裂纹尖端扩展，同时通过对纤维基体界面的作用影响材料的裂纹扩展阻力，随着应力腐蚀作用的加强，含有硅氧键的较强纤维基体界面的弱化有利于改善复合材料的静疲劳行为。由于晶须具有高强度、高模量及高熔点等优异性能，利用晶须增强玻璃陶瓷是强韧化技术研究和应用的热点之一。　　生物材料作为一种新型的功能材料具有许多特殊的性能要求，目前的各种生物材料虽然在一定程度上满足了其性能上的要求，并且有的已进入临床应用的试验阶段，但均有明显的不足。例如金属材料的生物惰性难以保持其长久有效性；　　生物陶瓷材料的脆性使其难以满足强度等性能的要求；作为牙科材料更具有特殊的性能要求，不仅需要合适的强度和硬度，还应具有再现自然牙齿色调的功能。ZrO2具有优良的力学性能和相变特性，且本身呈现淡黄色，与人体牙本质颜色基本一致，将其与其它陶瓷材料进行复合，可以获得保证强度同时韧性大幅提高的美容牙科修复材料。钙铝硅系玻璃陶瓷是指基体玻璃为钙铝硅系玻璃的一类玻璃陶瓷，其主晶相是β2硅灰石(CaSiO3)。β2硅灰石晶体属链状结构硅酸盐，在玻璃基体内以针状形式交叉排列呈网状，使材料具有耐磨、耐腐蚀、硬度高和抗冲击等特性。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　玻璃陶瓷作为牙科修复材料，其自然的美感和光泽使其在此领域独占鳌头。但是陶瓷类材料加工困难，而修复体的外形因个体的不同差异很大，阻碍了其在修复学领域中的应用。1972年，一些科学家研制成功了可切削玻璃陶瓷，可用普通金属加工车床进行机械加工，从而使玻璃陶瓷在修复学领域得到更广泛的应用。其加工性能主要来源于主晶相为可切削的云母晶体以及与其它晶体的相互交错的结构。云母玻璃陶瓷除了具有优良的机械加工性能和外观色泽外，还具有良好的力学性能、热学性能及化学稳定性。最近，一些科研工作者以玻璃陶瓷为基础，与不同量的四方氧化锆多晶体粉体进行复合，制备出了用于牙科修复的新型材料。借助于DTA、XRD、SEM等手段研究了该材料的主晶相种类和显微结构，并测试了材料的抗折强度、体积密度、维氏硬度、热膨胀系数和耐酸、碱性等理化性能。结果表明：复合材料的主晶相为氟金云母、t2ZrO2和少量的m2ZrO2，具有优于天然牙齿和牙釉质的力学性能，化学性能稳定，审美效果良好，适用于制作前牙冠、贴面、嵌体等口腔修复体。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　玻璃陶瓷金属复合材料既具有装饰材料的优势，又具有金属易加工成型、韧性好等优良性能，有很好的发展前景。它将对装饰材料的发展和提高人们生活水平有很大的意义，因此对这种材料的研究也势在必行。玻璃陶瓷与金属复合的工艺参数包括热处理温度和时间、金属表面氧化程度、保护气氛的控制等因素，这些因素决定了玻璃陶瓷与金属的结合强度、耐冲击等性能，玻璃陶瓷的组成对其晶相的种类和含量、热处理制度、热膨胀系数有很大的影响，进而影响玻璃陶瓷的性能、玻璃陶瓷与基体金属复合的效果，因此有必要对玻璃陶瓷的组成进行深入研究。一些科研工作者在玻璃陶瓷与金属基体复合过程中发现基体玻璃组分的目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　选择对两者结合后的性能有较大影响，借助XRD、DTA及其它性能测试手段对基础玻璃及玻璃陶瓷和复合材料试样进行了研究，结果表明：ZnO与Al2O3的质量比大于1时，组成的玻璃陶瓷与金属匹配良好，具有较好的结合强度。在玻璃陶瓷与金属基体复合过程中，金属基体的表面处理及预氧化处理对两者结合后的性能有较大影响。科研工作者借助SEM及电子探针等手段从微观角度对金属基体进行了研究，并初步探讨了金属基体的氧化机理。结果表明：一、金属表面处理及预热氧化处理对玻璃陶瓷属复合材料的复合效果有较大影响，对金属表面进行清洗、预氧化处理有利于其界面结合；二、较合适的基体表面处理及预热处理工艺为有机溶剂清洗→烘干→砂磨→预氧化处理；三、金属基体适宜的预处理温度范围为400～600℃，经500℃保温20min预氧化处理，800℃烧成保温10min，可使玻璃陶瓷与基体金属结合牢固。最新研究表明，通过传统的熔融工艺制得的玻璃，再经过加热处理，使其一部分或大部分晶化可得到一种烧结温度低的微晶化玻璃材料。　　目前，国内外对此类陶瓷的研究大体上可分为三类：微晶玻璃系、复相陶瓷系和非晶玻璃系。近年来，其研究重点主要都集中于前两者，发展了很多低温烧结材料。　　玻璃陶瓷是玻璃经控制晶化制得的多晶固体。由于玻璃陶瓷中的晶相全部是从一个均匀玻璃相中通过晶体生长而产生的，所以玻璃陶瓷的性质主要由析出的晶体种类、晶粒大小、结晶相的多少及参与玻璃相的种类和数量决定，而这些因素又取决于玻璃的组成和热处理工艺。　　虽然目前在微晶玻璃复合材料的开发应用上还存在诸如成本过高、性能有待提高和制备工艺有待改进等问题，但随着对微晶玻璃复合材料的研究和开发的不断深入，其优良的性能将使其在光、电、生、化、磁等微电子技术、生物医学、航空航天等领域得到更进一步的普及。　　结论：陶瓷材料是一种本质脆性材料，在制备、机械加工以及使用过程中，容易产生一些内在和外在缺陷，从而导致陶瓷材料灾难性破坏，严重限制了陶瓷材料应用的广度和深度，因此提高陶瓷材料的韧性成为影响陶瓷材料在高技术领域中应用的关键。　　近年来，受自然界高性能生物材料的启发，材料界提出了模仿生物材料结构　　连续纤维补强陶瓷基复合材料概述目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　摘要：本文介绍连续纤维补强陶瓷基复合材料的选材要求及其分类，通过分析连续纤维补强陶瓷基复合材料失效过程，阐述FRCMC的增韧机理。介绍制备连续纤维补强陶瓷基复合材料的方法，并指出各种方法的优缺点。　　关键词：纤维，FRCMC，增韧机理，制备方法　　陶瓷材料具有强度高、硬度大、耐高温、抗氧化，高温下抗磨损好，耐化学腐蚀性优良等优点，这些优异的性能是一般常用金属材料、高分子材料等所不具备的，因此越来越受到人们的关注。但由于陶瓷材料本身脆性的弱点，作结构材料使用时缺乏足够的可靠性。连续纤维补强陶瓷基复合材料(ContinuousFiberReinforcedCeramicMatrixComposites，简称FRCMC)，具有高强度和高韧性，使得弥补了陶瓷材料的脆性弱点和作为结构材料使用的缺乏可靠性。　　连续纤维补强陶瓷基复合材料是将耐高温的纤维植入陶瓷基体中形成的一种高性能复合材料。由于其具有高强度和高韧性，特别是具有与普通陶瓷不同的非失效性断裂方式，使其受到世界各国的极大关注。连续纤维增强陶瓷基复合材料己经开始在航天航空、国防等领域得到广泛应用。　　的纤维和基体　　FRCMC的选材原则目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1）陶瓷基体和纤维应该满足结构件的使用环境要求。使用环境包括：工作最低温度、最高温度、湿度、工作介质的腐蚀性等。　　2）陶瓷基体和纤维间弹性模量的匹配。当复合材料承受负载时，其应力和弹性模量服从加和原则。　　图1复合材料受力状况　　?C??fVf??Vmm　　EC?EfVf?EVmm①　　Vf?Vm?1　　上述方程中，?表示承受的应力，V为体积分数，E为弹性模量。下标c，f，m分别代表复合材料、纤维、基体。　　?c??m??f??m/Em??f/Ef②　　对于脆性基体复合材料，当基体的应变大于其临界断裂应变时基体发生断裂。由于基体的弹性变形非常小，所以在基体断裂瞬间，纤维并未充分发挥作用。假设基体断裂时，它所承担的应力分量全部转移给纤维。此时复合材料所承担的应力由式①和式②可得：　　?c??mu?1?Vf?　　???Ef?Em???1????③　　式中下标mu和f分别代表基体和纤维断裂。从式③可看出，对于脆性基体复合材料，如果基体的断裂应变小于纤维的断裂应变，要想提高复合材料的强度，必须Ef大于Em，选择高模量的纤维。这时Ef/Em越大，复合材料的强度越高。如目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　果Ef小于Em，基体不仅得不到强化，反而会降低。　　3）陶瓷基体和纤维的热膨胀系数的匹配。复合材料组元之间必须要满足物理化学相容性，其中最重要的就是热膨胀系数的匹配。设Am、Afa、Afr分别代表基　　体、纤维轴向和纤维径向热膨胀系数的平衡值。则基体所承受的应力：　　轴向?a?(Am?Afa)?TEm④　　径向?f?(Am?Afr)?TEm⑤　　式中?T为应力驰豫温度与室温之差值，Em为基体的弹性模量。　　如果Am＞Afa，则?a为正值。复合材料冷却后纤维受压缩热残余应力，基体　　受拉仲热残余应力。这种热残余拉仲应力在材料使用时将叠加于外加拉伸载荷，对材料的强度不利。如果?a＞?mu，材料在冷却过程中就可能垂直于纤维轴向形　　成微裂纹网络，使材料的性能大大降低。如果Am＜Afa，则为负值时，纤维受热　　残余拉伸应力，基体受压应力。这个应力可能抵消外加拉伸载荷，对材料性能的提高有益。但如果该应力过大，超过纤维的断裂应力时，对强化不利。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　如果Am＞Afr，则?r为正，那么纤维—基体界面则承受热压缩应力。过大的　　界面压应力使复合材料在断裂过程中难以形成纤维/脱粘/拔出等吸能机制，对材料性能的提高不利。如果Am＜Afr，则?r为负，那么界面受拉应力，适当的拉应　　力是有益的。　　FRCMC的纤维和基体分类　　FRCMC的纤维　　虽然用于纤维增强陶瓷基复合材料的纤维种类较多，但能够真正实用的纤维种类并不多，现简要介绍：氧化铝系列(包括莫来石)纤维；碳化硅系列纤维；氮化硅系列纤维；碳纤维。　　第一类为氧化铝系列(包括莫来石)纤维。这类纤维的高温抗氧化性能优良，有可能用于1400℃以上的高温环境，但目前作为FRCMCs的增强材料主要存在以下两个问题：一是高温下晶体相变、晶粒粗化以及玻璃相的蠕变导致纤维的高温强度下降；二是在高温成型和使用过程中，氧化物纤维易与陶瓷基体(尤其是氧化物陶瓷)形成强结合的界面，导致FRCMCs的脆性破坏，丧失了纤维的补强增韧作用。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　第二类为碳化硅系列纤维。目前制备碳化硅纤维的方法主要有两种：是化学气相沉积法。用这种方法制备的碳化硅纤维，其高温性能好，但由于直径太大，不利于制备形状复杂的FRCMCs构件，且价格昂贵，因而其应用受到很大限制。二是有机聚合物先驱体转化法。在这种方法制备的纤维中，最典型的例子是日本碳公司生产的Nicalon和Tyranno等纤维。这种纤维的共同特点是，纤维不同程度地含有氧和游离碳杂质，从而影响纤维的高温性能。最近，日本碳公司生产的低含氧量碳化硅纤维具有较好的高温稳定性，其强度在1500~1600℃温度下变化小大。　　第三类为氮化硅系列纤维。它们实际上是由Si，N，C和O等组成的复相陶瓷纤维。现已有商品出售。这类纤维也是通过有机聚合物先驱体转化法制备的。目前也存在着与先驱体碳化硅纤维同样的问题，因而其性能与先驱体碳化硅纤维　　相近。　　第四类为碳纤维。碳纤维已有三十余年的发展历史，它已是目前开发得最成熟，性能最好的纤维之已被广泛用作复合材料的增强材料。其高温性能非常好，在惰性气氛中，XX℃温度范围内其强度基本不下降，是目前增强纤维中高温性能最佳的类纤维。然而，高温抗氧化性能差是其最大的弱点。空气中，温度高于360℃后即出现明显的氧化失重和强度下降，如能解决这个问题(如采用纤维表而涂层等方法)碳纤维仍不失为FRCMCs的最佳侯选材料。　　FRCMC的陶瓷基体目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　用于FRCMC的陶瓷基体种类很多，大致叫分为以下三大类：　　第一类为玻璃及玻璃陶瓷基体。由于玻璃基复合材料可以在较低温度下制备，所以增强纤维不会受到热损伤而具有较高的强度保留率，同时，在制备过程中，玻璃相易沿纤维流动，因而可以制得高密度复合材料。目前，所用的基体材料主要有：CAS玻璃、LAS玻璃、MAS玻璃、BS及石英玻璃。然而，由于玻璃体本身耐高温性能较差，因此纤维增强玻璃基复合材料不适于用作高温结构材料。　　第二类为氧化物基体。限于制备工艺上的困难，早期FRCMCs的氧化物基体主要是氧化铝基。近年来，又相继开发了钇铝石榴石、ZrO2-TiO2基、ZrO2-Al2O3基等FRCMCs。由于现有氧化物纤维的性能欠佳，由此，制备氧化　　物陶瓷基复合材料一般选用Nicalon或Hi-Nicalon纤维，然而，这种纤维在高温氧化环境下容易发生热退化和化学退化，另外它们在高温下易与氧化物基体发生反应，因此无论从制备工艺还是从应用范围来说，纤维增强氧化物陶瓷基复合材料的应用都受到很大的限制。毫无疑问，高性能陶瓷纤维的发展，特别是氧化物纤维的发展是氧化物基FRCMCs发展的关键。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　第二类为非氧化物基体。与其它无机非金属材料相比，非氧化物陶瓷有着更高的强度、硬度、耐磨和耐高温性能等，特别是有着更高的高温强度，因此它们一直是陶瓷基复合材料的研究重点，也是研究得较为成功的一类FRCMCs。在这类FRCMCs中，SiC基复合材料一是研究得最早也是较成功的一类非氧化物陶瓷基FRCMCs。如以化学气相渗透法制备的Nicalon纤维补强碳化硅基复　　合材料其抗弯强度达600MPa，断裂韧性达?m1/2；热压法制备的碳纤维补强碳化硅基复合材料的抗弯强度达557MPa，断裂韧性为21MPa?m1/2。其它比较成功的非氧化物陶瓷基体有Si3N4，BN等。非氧化物陶瓷基复合材料其优异的高温性能，使其作为高温结构材料有着广阔的应用前景。　　的增韧机理　　FRCMC的失效过程分析　　纤维增强陶瓷基复介材料的增韧机理主要包括因模量小同引起的载荷转移、微裂纹增韧、裂纹偏转、纤维脱粘和纤维拔出等。图2为典型纤维增强陶瓷基复合材料的应力——应变曲线示意图。下面就此曲线讨论纤维增强陶瓷基复合材料的增韧机理。　　图2纤维增强陶瓷基复合材料和单相陶瓷的应力—应变曲线示意图　　陶瓷基复合材料的破坏过程大致可分为三个阶段：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　第一个阶段为OA段。在此阶段，应力水平较低，复合材料处于线弹性状态。当应力达到A点时，由于基体所受应力超过基体极限强度，基体出现裂纹，使复合材料的应力——应变曲线开始与线性偏离。图中A点的应力即为基体的开　　c裂应力?m，可表示为：　　?c　　m?m??KIC????　　???2EV??2?cEfVVm?1?ffEmVm???21???EmR???⑥目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。