连续纤维增强陶瓷基复合材料的研究进展.pdf

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1、第12卷第1期粉末冶金材料科学与工程2007年2月VoI.12No.1MaterialsScienceandEngineeringofPowderMetallurgyFeb.2007连续纤维增强陶瓷基复合材料的研究进展李专，肖鹏，熊翔（中南大学粉末冶金国家重点实验，长沙410083）摘要：从基体和纤维的选择、增韧机理、制备工艺等方面综述了国内外连续纤维增强陶瓷基复合材料（FRC-MC）的研究现状。介绍了纤维增韧陶瓷的几种主要增韧机制。着重阐述热压烧结法、化学气相渗透法、反应熔体浸渗法、先驱体转化法和溶胶凝胶法等复合材料的制备工艺和原理，并分析各种制备工艺的优缺点。概述了连续纤维增

2、强陶瓷基复合材料近年来在航空航天发动机、刹车系统、轻型光学反射镜及热保护系统等领域的应用。最后指出有待解决的问题和今后的主要研究方向。关键词：陶瓷基复合材料；纤维；工艺；应用中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：16730224（2007）11307ProgressinresearchworkofcontinuousfiberreinforcedceramicmatrixcompositeLIZhuan，XIAOPeng，XIONGXiang（StateKeyLaboratoryofPowderMetaIIurgy，CentraISouthUniversity，Chang

3、sha410083，China）Abstract：Theresearchstatusguoincontinuousfiberreinforcedceramicmatrixcomposit（eFRCMC）athomeandabroadisreviewed.Thechiefmechanismsoffiberreinforcedceramicareintroduced.TheprincipIesandprocessingcharacteristicsforpreparingFRCMC，incIudingsIurryimpregnation/hotpressing，chemicaIvap

4、orinfiItration，reactivemeItinfiItration，poIymerimpregnation/pyroIysisandSoI-GeIprocessesareeIaborateIydescribed.TheadvantagesanddisadvantagesofeveryprocessareanaIyzed.TheappIicationsofFRCMConaerospaceengine，brakingsystem，Iight-massopticaImirrorandther-maIprotectivesystemandsoonaresummarized.P

5、robIemsforfurtherresearchandkeystudyaspectsinthefutureareaIsobriefIydiscussed.Keywords：ceramicmatrixcomposite；fiber；processing；appIication陶瓷材料具有熔点高、密度低、耐腐蚀、抗氧高了材料的抗热震冲击能力；另一方面，它保持了化和抗烧蚀等优异性能。作为高温结构材料，尤其陶瓷基体耐高温、低膨胀、低密度、热稳定性好的［13］作为航空航天飞行器需要承受极高温度的特殊部位优点。结构用材料具有很大的潜力。但是，陶瓷材料的脆FRCMC的研究始于1973年LEV

6、ITTSR制成性大和可靠性差等致命弱点又阻碍其实用化。为提的高强度碳纤维增强玻璃基复合材料。稍后，日本高陶瓷韧性，在最近20年里，人们在实验和理论研碳公司（NipponCarbonCo.）连续纤维NicaIon的研究方面做了大量工作，在多种增韧途径中，连续纤制成功，使制造高性能的FRCMC成为可能。20世［4］维增强陶瓷基复合材料（FRCMC）最引人注目：一纪80年代中期，FITZERE等将化学气相方面，它克服了单一陶瓷材料脆性断裂的缺点，提沉积（chemicaIvapordeposition，CVD）工艺引入基金项目：新世纪优秀人才支持计划资助项目（NCET-05-0694）收

7、稿日期：20060627；修订日期：20060727通讯作者：肖鹏，电话：07318830131；E-maiI：xiaopeng@maiI.csu.edu.cn·14·粉末冶金材料科学与工程2007年2月FRCMC的制备中，制得了高性能的NicaIon纤维增强SiC基陶瓷复合材料，有力地推动了对FRCMC!#$"纤维的选择的研究工作。近20多年来，世界各国尤其是美国、虽然用于纤维增强陶瓷基复合材料的纤维种类日本、欧共体国家等都对FRCMC的制备工艺及增较多，但迄今为止，能够真正实