陶瓷基复合材料论文设计

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1、实用文档华东理工大学2014—2015学年第_2_学期《陶瓷基复合材料》课程论文2016.5班级学号姓名成绩_________开课学院材料学院任课教师论文题目：论文要求：1.选题：1）结合专业，选择某一大类陶瓷基复合材料，综述性地写出其历史与发展、组成、工艺、结构与性能（强度、韧性等）关系，以及该类材料的用途。或2）选择某一工艺（气相沉积法），综述性地重点写出该工艺在陶瓷基复合材料合成方面的用途；最好图文表格均有，必须标出引用的参考文献；2.字数：小五号字，不少于5000字；3.格式：按学校对课程论文的要求格式排版与打印；4.参考文献：中文文献不少于5

2、篇，英文文献不少于2篇；5.制作论文PPT，课堂讲解论文主要内容并接受授课教师相关提问。文案大全实用文档教师评语：教师签字：2016年6月日文案大全实用文档氧化物陶瓷基复合材料概述摘要：本文综述了陶瓷基复合材料的发展历史,通过列举氧化铝陶瓷基复合材料详细阐述了陶瓷基复合材料的结构，工艺，性质与应用。并通过研究分析性能改善的原理，分析了陶瓷基复合材料存在的问题，并展望了陶瓷基复合材料未来发展趋势。关键词：氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、制备工艺、结构、性质、应用、性能改善的原理、发展前景与趋势、纤维增强、晶须增韧、纳米颗粒增韧1、引言陶瓷材料具有强度高、硬度大、

3、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重视。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。因而改善陶瓷材料的脆性已成为陶瓷材料领域亟待解决的问题之一。陶瓷基复合材料（CMC）是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。CMC就是通过颗粒弥散增韧和纤维及晶须增韧等来改善陶瓷材料的力学性能，别是脆性。因而开发CMC已成为改善陶瓷脆性的主要手段，受到各国的高度重视和广泛研究[1-3]。研究者通过大量的实验发现,陶瓷基复合材料不仅具有良好的高温稳定

4、性和高温抗氧化能力,而且材料在断裂过程中通过裂纹偏转、纤维断裂和纤维拔出等机理吸收能量,既有效的增强了材料的强度和韧性,又保持了基体材料低膨胀、低密度的特点。2、发展历史现代纤维增强陶瓷基复合材料的研究是从五十年代末期Tinklepaugh的工作开始的，他致力于用难熔金属丝增强陶瓷，但是由于金属丝本身弹性模量的限制，加之难熔金属丝具有较高的密度和较差的高温抗氧化性能，以及与陶瓷基体不相容等因素，阻止了金属纤维增强陶瓷作为高性能高温结构材料的发展[4]。20世纪70年代初，J.Aveston[5]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

5、基础上，首次提出纤维增强陶瓷基复合材料的概念。在六十年代末和七十年代初，碳纤维和陶瓷晶须增强陶瓷基复合材料系列受到了重视。研究表明，用碳纤维或陶瓷晶须增强的陶瓷基复合材料能够具有非常高的韧性，但碳纤维和陶瓷基体之间热膨胀不匹配、碳纤维高温易氧化、晶须性能极差等阻碍了其研究的进一步深入。到七十年代后期，主要侧重在改善和研制低成本的陶瓷纤维和晶须，寻找更好的陶瓷基体材料方面。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

6、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。我国国内主要是中国科学院上海硅酸盐研究所(在1984年鉴定了碳纤维增弧石英玻璃文案大全实用文档)、国家建材局建材研究院、清华大学、国防科技大学和航空航天大学等,也正在进行这方面的研究[6]。1、一些氧化物陶瓷的制备工艺、性质、结构及应用3.1氧化铝陶瓷3.1.1氧化铝粉末制备工艺[7]（1）机械化学法：将AlCl3和CaO按一定的比例混合并添加一定的钢球，采用机械球磨震动使粉末活化，然后在一定的温度下进行热处理．热处理过程中存在如下反应：2AlCl3+3CaO→Al2

7、O3+3CaCl2将铝粉与其他金属氧化物在球磨条件下进行固相反应生成氧化铝粉末。对ZnO和铝进行球磨，使得ZnO和铝发生固相反应，并使ZnO被还原成Zn，铝被氧化成Al2O3，以此得到10～50nm的无定形氧化铝粒子。这种反应所需要的温度要远低于燃烧反应，可以在较低的温度环境下控制反应逐步进行，因而可应用于抗腐蚀、抗磨涂层以及金属模板复合物增强材料的制备中。（2）化学气相法：利用金属化合物蒸气，通过化学反应生成所需要的化合物，在保护气体（氩气、氖气）的环境下快速冷凝而得到超微颗粒。（3）激光诱导气相沉积法：激光诱导沉积法是利用充满氖气、氙气和HCl的激

8、光激发器提供能量，产生一定频率的激光，聚集到旋转的铝靶上，熔化铝靶产生粉末并与氧气反应。该方法