陶瓷基復(fù)合材料的制備

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1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃陶瓷基復(fù)合材料的制備　　陶瓷基復(fù)合材料綜述　　陶瓷基復(fù)合材料概述　　陶瓷基復(fù)合材料是以陶瓷為基體與各種纖維復(fù)合的一類復(fù)合材料。陶瓷基體可為氮化硅、碳化硅等高溫結(jié)構(gòu)陶瓷。這些先進(jìn)陶瓷具有耐高溫、高強(qiáng)度和剛度、相對(duì)重量較輕、抗腐蝕等優(yōu)異性能，而其致命的弱點(diǎn)是具有脆性，處于應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生裂紋，甚至斷裂導(dǎo)致材料失效。而采用高強(qiáng)度、高彈性的纖維與基體復(fù)合，則是提高陶瓷韌性和可靠性的一個(gè)有效的方法。纖維能阻止裂紋的擴(kuò)展，從而得

2、到有優(yōu)良韌性的纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料?！　√沾苫鶑?fù)合材料具有優(yōu)異的耐高溫性能，主要用作高溫及耐磨制品。其最高使用溫度主要取決于基體特征。陶瓷基復(fù)合材料已實(shí)用化或即將實(shí)用化的領(lǐng)域有刀具、滑動(dòng)構(gòu)件、發(fā)動(dòng)機(jī)制件、能源構(gòu)件等。法國已將長纖維增強(qiáng)碳化硅復(fù)合材料應(yīng)用于制造高速列車的制動(dòng)件，顯示出優(yōu)異的摩擦磨損特性，取得滿意的使用效果?！　√沾苫鶑?fù)合材料的增韌機(jī)理　　陶瓷基復(fù)合材料的增韌機(jī)理很多，總體可分為5個(gè)方面：　　(1)微裂紋增韌：殘余應(yīng)變場與裂紋在分散相周圍發(fā)生反應(yīng)，從而使主裂紋尖端產(chǎn)生微裂紋分支。目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初

3、步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　(2)相變?cè)鲰g：由分散相的相變產(chǎn)生應(yīng)力場來阻止裂紋的擴(kuò)展。　　(3)裂紋擴(kuò)展受阻：裂紋尖端的韌性分散相發(fā)生塑性變形使裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展受阻或裂尖鈍化。　　(4)裂紋偏轉(zhuǎn)：由于分散相和基體之間的熱膨脹系數(shù)和彈性模量失匹而產(chǎn)生應(yīng)力場，從而使裂紋沿分散相發(fā)生偏轉(zhuǎn)?！　?5)纖維(晶須)拔出：f/m界面脫膠或纖維拔出?！　∫陨?種增韌機(jī)理

4、中，最有發(fā)展前途的是裂紋偏轉(zhuǎn)和纖維拔出，因?yàn)樗鼈兒苌偈軠囟鹊南拗?，尤其是裂紋偏轉(zhuǎn)增韌，其增韌效果僅取決于分散相的體積分?jǐn)?shù)和形狀，而與粒子尺寸和溫度無關(guān)，這樣對(duì)高溫增韌無疑是十分有利的。陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝　　1.粉末冶金法　　原料?均勻混合?冷壓成形?燒結(jié)。關(guān)鍵是均勻混合和燒結(jié)過程防止體積收縮而產(chǎn)生裂紋。　　2.漿體法　　為了克服粉末冶金法中各組元混合不均的問題，采用了漿體法制備陶瓷基復(fù)合材料。其混合體為漿體形式?；旌象w中各組元保持散凝狀，即在漿體中呈彌散分布。這可通過調(diào)整水溶液的pH值來實(shí)現(xiàn)。對(duì)漿體進(jìn)行超聲波震動(dòng)攪拌則可進(jìn)

5、一步改善彌散性。彌散的漿體可直接澆鑄成型或熱壓后燒結(jié)成型。適用于顆粒、晶須和短纖維增韌陶瓷基復(fù)合材料目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　漿體法制備陶瓷基復(fù)合材料示意圖　　采用漿體浸漬法可制備連續(xù)纖維增韌陶瓷基復(fù)合材料。纖維分布均勻，氣孔率低?！　?.反應(yīng)燒結(jié)法　　用此方法制備陶瓷基復(fù)合材料，除基體材料幾乎無收縮外，還具有以下優(yōu)

6、點(diǎn)：增強(qiáng)劑的體積比可以相當(dāng)大；可用多種連續(xù)纖維預(yù)制體；大多數(shù)陶瓷基復(fù)合材料的反應(yīng)燒結(jié)溫度低于陶瓷的燒結(jié)溫度，因此可避免纖維的損傷。此方法最大的缺點(diǎn)是高氣孔率難以避免?！　》磻?yīng)燒結(jié)法制備SiC/Si3N4基復(fù)合材料工藝流程　　4液態(tài)浸漬法　　用此方法制備陶瓷基復(fù)合材料，化學(xué)反應(yīng)、熔體粘度、熔體對(duì)增強(qiáng)材料的浸潤性是首要考慮的問題，這些因素直接影響著材料的性能。陶瓷熔體可通過毛細(xì)　　作用滲入增強(qiáng)劑預(yù)制體的孔隙。施加壓力或抽真空將有利于浸漬過程。假如預(yù)制體中的孔隙呈一束束有規(guī)則間隔的平行通道，則可用Poisseuiue方程計(jì)算出浸漬高度

7、h：h=?/2?式中r是圓柱型孔隙管道半徑；t是時(shí)間；?是浸漬劑的表面能；?是接觸角；?是粘度。　　液態(tài)浸漬法制備陶瓷基復(fù)合材料示意圖　　5直接氧化法目的-通過該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　按部件形狀制備增強(qiáng)體預(yù)制體，將隔板放在其表面上以阻止基體材料的生長。熔化的金屬在氧氣的作用下發(fā)生直接氧化反應(yīng)形成所需的反應(yīng)產(chǎn)物。由于在氧化產(chǎn)物

8、中的空隙管道的液吸作用，熔化金屬會(huì)連續(xù)不斷地供給到生長前沿。Al+空氣?Al2O3　　Al+氮?dú)?AlN　　6溶膠–凝膠法　　溶膠是由于化學(xué)反應(yīng)沉積而產(chǎn)生的微小顆粒的懸浮液；凝膠是水分減少的溶膠，即比溶膠粘度大的膠體。Sol–Gel法是指金屬有機(jī)或無機(jī)化合物經(jīng)溶