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1、!一年第期机械〔程材料∀总第#期∃正在崛起的高级结构材料一陶瓷复合材料%&∋()∗&%+),+−艺.&−/)&∋0艺10(−234(1&&35.∋6&.6∋(78(艺&∋∗(艺−9:−(葱咋;+咋科研工作者把陶瓷纤维、晶须和其它材料的微粒这种复合材料要比陶瓷基质的本身更为坚#Ε。鉴于这,、,添加到陶瓷基质内制备出抗断裂性能强度及热稳一尝试已经取得了初步的成功因而我们可以这样认。Δ定性更好的高级复合材料为陶瓷复合材料也可以象其它一些性能优良的结构,。#年陶瓷界最令人振奋的消息是人们对液氮材料一样在某些方面得到应用温
2、度下氧化铜陶瓷的超导性的发现。这一完全出乎意科研人员采用在陶瓷基质内添加各种陶瓷小颗“”。、料之外的重要发现迅速地打开了超导革命的大门粒纤维及晶须∀一种长度超过其直径至少十倍的非,但是还有另一场陶瓷革命也正在悄然而稳步地常牢固的晶须∃的方式生产出了种种陶瓷基质复合材。。,进行着人们正在用高级陶瓷生产出越来越多的产料不言而喻这些添加物都能够使陶瓷变得更加坚。从剪、、、,。品刀网球拍到工业用切削工具耐磨件发韧都有助于制止材料的龟裂添加进的晶须和纤维、、。,机部件热交换器轴承以及装甲直升飞器目前与基质之间的摩擦力能够消耗掉裂纹的能最
3、<从而阻,。美国的高级陶瓷市场还比较小但是预计一定会兴旺止了裂纹的进一步延伸。<。。起来#年高级陶瓷产品的总值达#亿美元根另一种称之为变形韧化的机械作用如果在陶瓷∋1,Δ,据=+>(?≅%+1商业信息公司的一份资料来看预材料内添加进氧化错∀Φ∋+∃之后就能产生很好的效计Α年<Β。,。高级陶瓷产品的总值将会上升到亿美果室温下氧化铁通常是以单斜晶的形式存在但,,。,元到!ΧΧ年将会土升到!Β亿美元由于高级陶是如果采用某种特种工艺的话就能够制备出一种保,,瓷具有优良的机械综合性能因此它在结构材料方面持耐高温结构的四方
4、晶形氧化错其密度大约要比单。,它的优良性能包括耐磨性好硬度。可以得到应用斜晶氧化铅高出ΓΗ以上这种不完全稳定的氧化铬,,,。,,,高有韧性表面光滑耐化学腐蚀此外由于陶∀,57∃在受到负荷时就开始产生裂纹裂纹末梢四,瓷大多比金属轻因此不但可以用陶瓷来取代金属周很大的应力就会促使邻近的四方结构的氧化错颗粒,,件而且在高温工作环境中陶瓷要比金属件更加坚扩张出ΓΗ的休积这样又恢复了单斜晶形氧化错的。固。这种体积扩张不仅可,原状以促使裂纹的弥合还可,。,。当然陶瓷也存在着不足的一面众所周知陶可以抑制裂纹的发展,它不象金属那样在受力的作用
5、下,瓷具有质脆的弱点在日木人们已经生产出了掺有,5Φ材料的陶,、。“”会产生凹寝或变形而且陶瓷还是种对裂纹气孔和瓷剪刀和锋利异常的餐刀不过这些新石器时代的。。一夹杂物这类极为细微的缺陷都很敏感的材料陶瓷的产品的价格是昂贵的要是把陶瓷剪刀要买Χ美。裂纹和疏松性都会产生预料不到的突然的破碎在技,。”元的话那就不可能会有怎样好的销路一位陶瓷术监定联合会Β年的技术备忘录上有着这样一段工。程师曾作过这样的评述记录Δ。,这种损坏对承线装置来说是个最严重的威胁福特汽车公司的8∗?Ι&∋0认为,57的另一个不,,。在致力解决这个问题的过
6、程中最近阶段科学足之处是它的变态韧性会在高温下消失这是因为在家和工程师们已经颇为顺利地探索出了一些能够增加一,Φ∋+Δ。高温条件「四方晶形结构的处于热稳定状态,。陶瓷韧性的途径使陶瓷具有更好的杭裂性能试制7∋7。并不会转变成单斜晶形结构的:人员已经把更大的注意力放到了对陶瓷基质内添加进伊利诺斯州大学的陶瓷专家ϑ:)&1Κ认为,’可以一,。,另种成分的物质以构成一种复合材料的研究方面把,5Φ看作是一种颗粒重的增强材料总的说来,,’7颗拉能够使陶瓷材料的韧性尔沂提高?Λ?效果∃卜<钻乙Λ,−在氧化招基休内添加也碳Τ盯卜须后具断裂
7、韧·Ο。<Λ、Δ、!,」卜Λ分明异这是因为敏些恃殊勺抗断裂ΜΝ用只对月就可上∀增∃Λ到一∀∃8,(一)勺而长纤维夏合材米ΥΛΥ勺,。,维和晶须有效对陶土颗粒不起作用因此科研人员断裂韧性则高达!Α8,(一)?ςΩ钢材及其池金属的断一一,(,!Χ正在对纤维晶须增强陶瓷复合材料的研究产生越来裂韧性更高可达ΑΧ一!ΧΧ8Ρ一ς,,越浓厚的兴趣希望能够生产出高级的结构材料特采用添加晶须和纤维来增加陶瓷基质的韧性强度别的那些能够应用在高温条件下。,的陶瓷复合材料的方法引起了人们极大的兴趣这项研究工作还只是,很多种类的陶瓷纤维已经上市多
8、年有些人把这刚刚开始。。,“些产品作为韧性材料来进行研究例如日本碳素公在纽约石油行业协会的报告中曾提到至少从目司和美国航空公司特种材料研究所都生产碳化硅前所使用的三种装置上可以看出复合材料内的这些添。∀5?Π∃纤维美国杜邦公司生产一种由氧化铝制成的加物是能够起到阻止裂纹扩展的
