陶瓷基复合材料的制备

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1、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陶瓷基复合材料的制备　　陶瓷基复合材料综述　　陶瓷基复合材料概述　　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

2、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。　　陶瓷基复合材料的增韧机理　　陶瓷基复合材料的增韧机理很多，总体可分为5个方面：　　(1)微裂纹增韧：残余应变场与裂纹在分散相周围发生反应，从而使主裂纹尖端产生微裂纹分支。目的-通过该培训员工可对保安行业有初

3、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　　(2)相变增韧：由分散相的相变产生应力场来阻止裂纹的扩展。　　(3)裂纹扩展受阻：裂纹尖端的韧性分散相发生塑性变形使裂纹进一步扩展受阻或裂尖钝化。　　(4)裂纹偏转：由于分散相和基体之间的热膨胀系数和弹性模量失匹而产生应力场，从而使裂纹沿分散相发生偏转。　　(5)纤维(晶须)拔出：f/m界面脱胶或纤维拔出。　　以上5种增韧机理

4、中，最有发展前途的是裂纹偏转和纤维拔出，因为它们很少受温度的限制，尤其是裂纹偏转增韧，其增韧效果仅取决于分散相的体积分数和形状，而与粒子尺寸和温度无关，这样对高温增韧无疑是十分有利的。陶瓷基复合材料的制备工艺　　1.粉末冶金法　　原料?均匀混合?冷压成形?烧结。关键是均匀混合和烧结过程防止体积收缩而产生裂纹。　　2.浆体法　　为了克服粉末冶金法中各组元混合不均的问题，采用了浆体法制备陶瓷基复合材料。其混合体为浆体形式。混合体中各组元保持散凝状，即在浆体中呈弥散分布。这可通过调整水溶液的pH值来实现。对浆体进行超声波震动搅拌则可进

5、一步改善弥散性。弥散的浆体可直接浇铸成型或热压后烧结成型。适用于颗粒、晶须和短纤维增韧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　　浆体法制备陶瓷基复合材料示意图　　采用浆体浸渍法可制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料。纤维分布均匀，气孔率低。　　3.反应烧结法　　用此方法制备陶瓷基复合材料，除基体材料几乎无收缩外，还具有以下优

6、点：增强剂的体积比可以相当大；可用多种连续纤维预制体；大多数陶瓷基复合材料的反应烧结温度低于陶瓷的烧结温度，因此可避免纤维的损伤。此方法最大的缺点是高气孔率难以避免。　　反应烧结法制备SiC/Si3N4基复合材料工艺流程　　4液态浸渍法　　用此方法制备陶瓷基复合材料，化学反应、熔体粘度、熔体对增强材料的浸润性是首要考虑的问题，这些因素直接影响着材料的性能。陶瓷熔体可通过毛细　　作用渗入增强剂预制体的孔隙。施加压力或抽真空将有利于浸渍过程。假如预制体中的孔隙呈一束束有规则间隔的平行通道，则可用Poisseuiue方程计算出浸渍高度

7、h：h=?/2?式中r是圆柱型孔隙管道半径；t是时间；?是浸渍剂的表面能；?是接触角；?是粘度。　　液态浸渍法制备陶瓷基复合材料示意图　　5直接氧化法目的-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　　按部件形状制备增强体预制体，将隔板放在其表面上以阻止基体材料的生长。熔化的金属在氧气的作用下发生直接氧化反应形成所需的反应产物。由于在氧化产物

8、中的空隙管道的液吸作用，熔化金属会连续不断地供给到生长前沿。Al+空气?Al2O3　　Al+氮气?AlN　　6溶胶–凝胶法　　溶胶是由于化学反应沉积而产生的微小颗粒的悬浮液；凝胶是水分减少的溶胶，即比溶胶粘度大的胶体。Sol–Gel法是指金属有机或无机化合物经溶