工程陶瓷基复合材料及其运用

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1、工程陶瓷基复合材料及其运用朱俊(武汉市汉阳区，430055)近些年新材料的世界市场正以两倍于整个很高的强度又有很好的韧性，从而使陶瓷基复合世界经济增长速度而发展。其中工程陶瓷基复材料具有很多突出的优点，特别是韧性的提高，合材料的发展尤为瞩目。同金属材料相比，陶瓷使其在航空航天、军事、能源、汽车、机械、化工、材料在耐热性、耐磨性、抗氧化、抗腐蚀以及高温轻工等很多领域都有着广泛的应用潜力和前景。力学性能等方面都具有不可替代的优点，特别是碳化硅陶瓷基复合材料具有耐高温、高强陶瓷基复合材料，它克服了一般陶瓷的脆性，其度、抗氧化、抗腐蚀、耐磨损等一系列优越性能，应用已涉及到空间探

2、索、科研、生产、建设的各个是高推重比航空发动机、空天飞机等重要武器装领域。陶瓷基复合材料应用于切削刀具、阀及阀备高温部件的理想材料。随着对高温高强材料座、泵衬及挤压模具等，其性能远优于硬质合金的要求愈来愈高，人们转向研制陶瓷基复合材和普通陶瓷材料。其中应用得最普遍的要算切料。增强材料有碳纤维、碳化硅纤维和碳化硅晶削刀具类，它几乎占工程陶瓷产量的2／3，各种高须。所谓晶须就是由晶体生长形成的针状短纤强度、高硬度、耐热合金等难切削材料越来越多维。纤维增强陶瓷可以增加陶瓷的韧性，这是解地被采用，给切削加工带来了很大的困难，另一决陶瓷脆性的途径之一。由纤维增强陶瓷做成方面对普通

3、材料的切削加工也存在着一个提高的陶瓷瓦片，用粘接剂贴在航天飞机机身上，使生产率和适应大规模自动流水线生产要求的问航天飞机能安全地穿越大气层回到地球上。题，因此，世界各国都非常重视新型刀具的开发陶瓷是一种无机非金属材料，种类繁多，应研究。用广泛。传统上“陶瓷”是陶器与瓷器的总称。后来发展到泛指整个硅酸盐材料，包括玻璃、水1工程陶瓷基复合材料的功用类别泥、耐火材料、陶瓷等。在20世纪，随着新技术和性能特点的高速发展，除上述传统陶瓷外，陆续涌现出了一系列应用于高性能领域的先进无机非金属材材料依其化学特征一般划分为无机材料与料(亦称先进陶瓷或现代陶瓷)，例如：结构陶瓷、有机材料

4、两大类。无机材料中除金属(包括纯金复合材料、功能陶瓷、半导体、新型玻璃、非晶态属和合金)以外统称为无机非金属材料——又称材料和人工晶体等。因此，对于陶瓷，我们可以为陶瓷(Ceramic)。陶瓷材料是工业和基础建设这样定义：陶瓷是以共价键或(和)离子键为主要所必须的基础材料，更是现代新技术、新兴产业结合键的无机材料。新型无机非金属材料与传的物质基础，它是材料家族的重要成员。统硅酸盐材料相比主要有以下几方面差别：从组陶瓷材料具有在很宽的温度范围内特别是成上看，远远超过了硅酸盐的范围，还包括氧化在高温下仍保持很高的强度、耐腐蚀、耐磨等性物、氮化物、碳化物、硼化物、硅化物、硫化

5、物及其能，使其应用在很多的特殊领域。但由于脆性及他盐类和一些单质(如硅、碳等)；从形态上看，陶强度的分散性，使其应用受到很大限制。当在陶瓷材料的形态和形状趋于多样化，有块体、复合瓷基复合材料中引入增强、增韧材料后，陶瓷基材料、薄膜、纤维、单晶和非晶材料；从性能上看，复合材料克服了陶瓷基低韧性的弱点，使其既有不仅具有高熔点、高强度、高硬度、耐磨损、耐腐19蚀、耐高温等优点，而且甚至具有良好的导电性、一个有效的方法。纤维能阻止裂纹的扩展，从而导热性、透光性以及良好的铁电性、铁磁性和压得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。，电性等特殊性能。陶瓷基复合材料已实用化或即将实用化

6、的领域，陶瓷材料可以根据化学组成、性能特点或用主要用作高温及耐磨制品，其最高使用温度主要途等不同方法进行分类。一般可分为传统陶瓷取决于基体特征。陶瓷基复合材料已实用化或和先进陶瓷。传统的陶瓷材料是工业、基础建设即将实用化的领域有刀具、滑动构件、发动机制和日常生活必须的基础材料。包括：日用和建筑件、能源构件等。法国已将长纤维增强碳化硅复陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料。先进陶瓷又可分合材料应用于制造高速列车的制动件，显示出优为工程陶瓷(有时细分为结构陶瓷和工具陶瓷)异的摩擦磨损特性，取得满意的使用效果。和功能陶瓷两大类。它们是现代科学技术的物陶瓷基复合材料应用于发动机的主要障碍

7、质基础，在微电子技术、激光和光纤技术、光电子来自价格和可靠性方面。目前，陶瓷基复合材料技术、传感技术、超导技术、生物技术、空间技术零件的价格远比金属零件价格高。制造时可能的发展中占有十分重要甚至是核心的地位。例产生内部裂纹且陶瓷零件的强度波动较大，高温如：微电子技术就是在硅单晶材料和陶瓷外延薄时有所下降。但由于陶瓷材料具有优良的机械膜技术及集成电路技术的基础上发展起来的。性能和低密度特点，世界各国都在大力发展，努陶瓷材料的性能与其化学组成、晶体结构、制备力改善其基本性能和工艺技术，以求降低成本，工艺、组织结构、缺陷等密切相关。提高可靠性。