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陶瓷基复合材料综述

陶瓷基复合材料综述
陶瓷基复合材料综述

浅论陶瓷复合材料的研究现状及应用前景

董超2009107219金属材料工程

摘要

本文主要对陶瓷复合材料的研究现状及应用前景进行了研究,并对当今陶瓷复合材料发展面临的问题进行了概括,希望对陶瓷复合材料的进一步发展起到一定的作用。

本文首先对Al2O3陶瓷复合材料和玻璃陶瓷复合材料的研究进展及发展前景进行了详细的研究。然后对整个陶瓷复合材料的发展趋势及存在的问题进行了分析,得出了在新的时期陶瓷复合材料主要向功能、多功能、机敏、智能复合材料、纳米复合材料、仿生复合材料方向发展;目前复合材料面临的主要问题是基础理论研究问题和新的设计和制备方法问题。

关键词:Al2O3陶瓷复合材料玻璃陶瓷复合材料研究现状应用前景

1. 前言

以粉体为原料,通过成型和烧结等所制得的无机非金属材料制品统称为陶瓷。陶瓷的种类繁多,根据陶瓷的化学组成、性能特点、用途等不同,可将陶瓷分为普通陶瓷和特殊陶瓷两大类。而在许多重要的应用及研究领域,特殊陶瓷是主要研究对象。

陶瓷复合材料是特殊陶瓷的一种。在高技术领域内,对结构材料要求具有轻质高强、耐高温、抗氧化、耐腐蚀和高韧性的特点。陶瓷具有优良的综合机械性能,耐磨性好、硬度高、以及耐热性和耐腐蚀性好等特点。但是它的最大缺点是脆性大。近年来,通过往陶瓷中加入或生成颗粒、晶须、纤维等增强材料,使陶瓷的韧性大大地改善,而且强度及模量也有一定提高。因此引起各国科学家的重视。本文主要介绍了各种陶瓷复合材料的研究现状及其应用前景,并对陶瓷复合材料近年来的发展进行综述。

2.研究现状

随着现代科学技术快速发展,新型陶瓷材料的开发与生产发展异常迅速,新理论、新工艺、新技术和新装备不断出现,形成了新兴的先进无机材料领域和新兴产业。科学技术的发展对材料的要求日益苛刻,先进复合材料已成为现代科学技术发展的关键,它的发展水平是衡量一个国家科学技术水平的一个重要指标,因此世界各国都高度重视其研究和发展。

复合材料的可设计性大,能满足某些对材料的特殊要求,特别是在航空航天技术领域的应用得到迅速发展。陶瓷复合材料的研究,根本目的在于提高陶瓷材料的韧性,提高其可靠性,发挥陶瓷材料的优势,扩大应用领域。本文就几类典型的陶瓷复合材料介绍其研究现状。

2.1Al2O3陶瓷复合材料的研究进展及发展前景

Al2O3陶瓷作为常见陶瓷材料,既具有普通陶瓷耐高温、耐磨损、耐腐蚀、

高硬度等特点,又具备优良的抗氧化性、化学稳定性、低密度等特性,且来源广泛,价格便宜。因此,在航空航天、国防军工、机械、电子、医疗、化工等领域得到了广泛应用。但纯Al2O3陶瓷材料的韧性很差,这又制约了其优良性能的发挥和实际应用。金属材料具有良好的韧性、导热、导电等特性,但密度大,硬度低,耐蚀及耐磨性相对较差。因此改善Al2O3陶瓷材料脆性即增韧技术的研究,以及利用Al2O3陶瓷耐蚀、高硬、耐磨等特性,以其作为增强体的金属基复合材料的研究与制备,成为当今开发Al2O3陶瓷材料的两大主题。

2.1.1Al2O3陶瓷增韧技术

纯Al2O3陶瓷材料的韧性很差,这制约了其优良性能的发挥和实际应用。因此改善Al2O3陶瓷材料脆性即增韧技术的研究成为当今开发Al2O3陶瓷材料的主题之一。Al2O3陶瓷材料的增韧技术主要有纳米颗粒增韧、纤维或晶须增韧、自增韧、ZrO2相变增韧等,下面分别介绍其研究状况。

纳米颗粒增韧

纳米颗粒增韧是近年来Al2O3陶瓷最常见的增韧方式之一。与传统的微米级颗粒相比,纳米颗粒具有比表面积大、表面能高等优点,有助于降低烧结温度及加速致密化过程。延性金属单质或金属间化合物颗粒作为增韧相,不仅可细化Al2O3晶粒,改善烧结性能,还能以多种方式阻碍裂纹的扩展,如金属粒子的拔出、塑性变形以及裂纹桥接、偏转、钉扎等、使得复合材料的抗弯强度和断裂韧性都得以提高。纳米硬质化合物颗粒作为增韧相可存在于Al2O3晶间和晶内,其增韧机理主要有细化基体晶粒(晶间型),残余应力及裂纹偏转导致的穿晶断裂(晶内型)钉扎裂纹及位错、微裂纹增韧不同纳米增韧颗粒由于增韧机制不同,所得材料力学性能差别较大,但金属或硬质化合物颗粒均不能达到使Al2O3陶瓷强度和韧性同时大幅提升的理想效果。

纤维或晶须增韧

纤维(晶须)的增韧机制主要是纤维(晶须)的拔出与桥接作用,以及阻碍裂纹扩展并使其转向等。纤维(晶须)增韧效果取决于其与Al2O3陶瓷的结合强度、排列方式、纤维的含量、纤维的长径比等。如果纤维(晶须)线膨胀系数稍大于Al2O3 基体,烧结冷却后基体内的残余压应力阻止裂纹的扩展,提高增韧效果。尽管纤维(晶须)的增韧效果明显,且现在已制备了内径可控的纤维状Al2O3基复合材料,但目前困扰纤维(晶须)增韧Al2O3陶瓷的最大困难在于其生产成本及分散工艺。长纤维制备工艺成本高,具有环境污染性,且在基体中难以均匀分布。短晶须制备相对简单,易分布均匀,但排列方向不易控制。Al2O3陶瓷内自生成类晶须状晶粒的原位增韧改变了这一状况,现在已经有科学家利用原位生长获得高强复合Al2O3陶瓷材料,且成本低廉且无污染。

自增韧

自增韧是通过引入添加剂或晶种来诱导Al2O3晶粒异向生长成为板状、棒状等形貌,从而产生类晶须或短纤维的增韧效果,其增韧机制主要为晶粒拔出、裂纹桥接、裂纹偏转等。烧结过程中,引入的添加剂在Al2O3晶界处形成液相,诱导晶粒异向生长。其原因有二:其一,具有不同晶面能的晶面与液相的润湿性存在差异,使得Al2O3晶粒生长方向不同;其二,晶界处液相可能不连续造成液相传输的不同,使各晶面的生长速度不同。从已有研究来看,较成功的是以球磨方式引入磨屑晶种,诱导Al2O3晶粒生长成为长柱状,所得材料的最佳断裂韧性到达。

ZrO2相变增韧

ZrO2从t相(正方相)向m相(单斜相)转变时会产生约5%的体积膨胀,以其作为Al2O3陶瓷的增韧相,将在基体内产生微裂纹和残余应力等,并产生韧化效果。其增韧机理主要有:裂纹尖端应力场诱发相变产生的体积膨胀和断裂表面吸收能量,ZrO2相变产生的残余压应力阻碍裂纹扩展并使其转向和分叉,相变诱发显微裂纹,细化晶粒等。但纯ZrO2从t到m相变是在较高温度下发生的,为使该过程在室温进行即达到室温增韧效果,一般选择添加稳定剂使t相区扩大至室温。从已有的研究来看,Y2O3是常用稳定剂,Y2O3添加量不同,室温组织不同。有科学家利用微波加热制备了ZrO2增韧莫来石的连接方法,实现了具有一定长度陶瓷构件之间低成本、较高效的连接技术,也提供了一种ZrO2增韧Al2O3陶瓷的新用途。

2.1.2Al2O3陶瓷增强金属基复合材料

金属材料具有良好的韧性、导热、导电等特性,但密度大,硬度低,耐蚀及耐磨性相对较差。利用Al2O3陶瓷耐蚀、高硬、耐磨等特性,以其作为增强体的金属基复合材料的研究与制备也是现在的研究热点。

耐蚀Al2O3金属复合材料

Al2O3陶瓷具有较好的化学稳定性、耐蚀性及抗氧化性,因此,在金属表面覆盖Al2O3陶瓷防护层,可将金属与腐蚀环境隔离,从而改善金属材料腐蚀损耗的状况。

高强网络Al2O3陶瓷金属复合材料

三维网络Al2O3陶瓷金属基复合材料,陶瓷增强体与金属基体在空间呈交织网络结构并形成互锁效应,克服了层状或纤维增强材料的轴向(与片层、纤维方向平行)性能远低于横向(与片层、纤维方向垂直)的缺点,具有耐高温、高强度、抗冲击等特性,可用于航空、机械、军事防弹等领域。随着人们对材料力学性能要求的不断升温,传统的多孔陶瓷骨架已不能满足需求,高强网络陶瓷骨架结构的研究成为热点。

耐磨Al2O3陶瓷金属复合材料

镁、铝合金是常用中、低温结构材料, 但两者耐磨性较差,Al2O3陶瓷增强是改善两者耐磨性的常用方法,Al2O3陶瓷颗粒增强铝合金和短纤维增强镁合金均取得不错成效。但镁、铝合金熔点较低,不宜用于高温耐磨材料。钢铁材料价格便宜,熔点高,是较理想的选择。但Fe与Al2O3陶瓷的湿性较差,导致两者界面结合力较弱,将制约复合材料耐磨性能的发挥。对Al2O3陶瓷颗粒表面金属化处理是改善两者润湿性的常见方法。

2.1.3 Al2O3陶瓷复合材料发展前景

不同的增韧方式,由于增韧机制不同,所达到的增韧效果有所差别,但单一增韧方法均难以达到Al2O3陶瓷韧性和强度同时大幅提高的效果。尽管复合增韧的增韧机理尚待研究,但通过合理的选材和制备工艺,复合增韧可以克服单一增韧方式的不足,实现不同增韧方式间的互补,并最终获得强度和韧性兼备的理想Al2O3陶瓷基复合材料。目前制备Al2O3陶瓷基复合材料一般采用热压烧结法或放电等离子烧结法,与传统的无压烧结相比,材料致密度有较大提高,烧结时间也明显缩短。但其工艺操作较复杂,设备昂贵,以致生产成本也较高。因此,开发低成本的烧结工艺是陶瓷基复合材料烧结的一个重要研究方向。

Al2O3陶瓷增强金属基复合材料在提高金属耐蚀性方面,尽管Al2O3陶瓷涂层的制备技术已经相当成熟,且防护性良好,但制备成本较高,且一般需要金属过渡层来改善Al2O3陶瓷与金属基体的结合性。金属表面自生Al2O3防护层技术,

金属与Al2O3间无明显界面,无需过渡层和昂贵设备,具有较好的应用价值。

具有三维连续网络结构的Al2O3金属复合材料,由于增强体和金属基体在空间成网络互穿结构,避免了传统颗粒、纤维或层状增强的各向异性,改善了增强体和金属的整体结合性,因而大大提高了材料的强度、韧性、抗冲击性等力学性能。此外,在承受摩擦磨损时,三维网络Al2O3金属复合材料的硬质Al2O3在磨损表面形成微凸体并起承载作用,结构互锁抑制了金属基体的塑性变形和高温软化,减轻了黏着磨损,故表现出良好的耐磨性。为进一步提高Al2O3网络陶瓷增强体的承载性,开发新型结构的陶瓷骨架是必经之路。人们曾根据骨骼、竹的结构设计出纤维或晶须增韧、增强的复合材料,由贝壳的结构设计出层状复合材料。由此可见,仿生技术在复合材料的设计中的重要性。此外,日益精密的计算机模拟仿真技术,可及时发现并修正设计的不足,减少了设计的盲目性。以此推断,仿生设计和计算机模拟仿真技术将是未来新型网络Al2O3陶瓷骨架设计和研发的重要手段。

2.2玻璃陶瓷复合材料的研究进展及发展前景

玻璃陶瓷是一种强度高、化学稳定性好、硬度高和电绝缘性好的新型无机材料。玻璃陶瓷的结构和性能与陶瓷、玻璃均不同,是一类特殊的材料。由于它的内部结晶构造比许多陶瓷材料中的晶体要细得多,且更加均匀致密,几乎没有残留气孔,其性能也比相同材质的陶瓷要好得多,因而被作为结构材料、光学材料、电学材料、建筑材料、生物材料等广泛应用于国防尖端技术、工业、建筑及生物医药等各个领域,已成为新材料和新技术研究的热点之一。

与传统陶瓷材料相似,玻璃陶瓷的韧性普遍较低,断裂往往是突发的,且其强度还难以与氧化铝、碳化硅等工程陶瓷材料媲美。因此,如何改善玻璃陶瓷的力学性能是使该材料获得更广泛应用的关键。微观结构是决定材料性能的基础,玻璃陶瓷复合材料具有比玻璃陶瓷更好的微观结构,可消除缺陷,从而达到增强玻璃陶瓷力学性能的目的。不少学者对此进行了大量的研究工作,取得了一定的成果,本文对这些成果按四大类复合材料进行综述。

2.2.1纤维增强玻璃陶瓷复合材料

近年来,人们对玻璃陶瓷增强增韧技术的研究进行了新的探讨,目前公认的有效办法是对玻璃陶瓷进行纤维补强。纤维增强陶瓷基复合材料不仅有利于提高基体材料的强度,也有利于提高材料的裂纹扩展抗力,可有效降低材料发生灾害性断裂的可能性,增强材料的抗疲劳强度,使玻璃陶瓷复合材料的力学性能可与Si3N4等结构陶瓷媲美,甚至更优。纤维玻璃陶瓷复合材料在力学性能、耐高温能力和化学稳定性方面都具有其独特的优点,在高技术领域有广阔的应用前景。

20世纪60年代末70年代初,科学家已经制备了碳纤维增强玻璃陶瓷复合材料,该材料的抗弯强度和韧度可以与同时期的碳纤维增强树脂基复合材料媲美,而使用温度比树脂基复合材料高得多。一些科学家采用流延法制备单向预浸片和叠层热压方法制备了短纤维增强玻璃陶瓷基复合材料,研究了在不同介质中复合材料的静疲劳行为。结果表明,复合材料的疲劳指数和疲劳强度均高于陶瓷基体,分析认为纤维的加入降低了复合材料在静疲劳中的裂纹扩展阻力,静疲劳应力腐蚀促进了基体裂纹尖端扩展,同时通过对纤维基体界面的作用影响材料的裂纹扩展阻力,随着应力腐蚀作用的加强,含有硅氧键的较强纤维基体界面的弱化有利于改善复合材料的静疲劳行为。由于晶须具有高强度、高模量及高熔点等优异性能,利用晶须增强玻璃陶瓷是强韧化技术研究和应用的热点之一。

2.2.2牙科用玻璃陶瓷复合材料

生物材料作为一种新型的功能材料具有许多特殊的性能要求,目前的各种生物材料虽然在一定程度上满足了其性能上的要求,并且有的已进入临床应用的试验阶段,但均有明显的不足。例如金属材料的生物惰性难以保持其长久有效性;生物陶瓷材料的脆性使其难以满足强度等性能的要求;作为牙科材料更具有特殊的性能要求,不仅需要合适的强度和硬度,还应具有再现自然牙齿色调的功能。ZrO2具有优良的力学性能和相变特性,且本身呈现淡黄色,与人体牙本质颜色基本一致,将其与其它陶瓷材料进行复合,可以获得保证强度同时韧性大幅提高的美容牙科修复材料。钙铝硅系玻璃陶瓷是指基体玻璃为钙铝硅系玻璃的一类玻璃陶瓷,其主晶相是β2硅灰石(CaSiO3)。β2硅灰石晶体属链状结构硅酸盐,在玻璃基体内以针状形式交叉排列呈网状,使材料具有耐磨、耐腐蚀、硬度高和抗冲击等特性。

玻璃陶瓷作为牙科修复材料,其自然的美感和光泽使其在此领域独占鳌头。但是陶瓷类材料加工困难,而修复体的外形因个体的不同差异很大,阻碍了其在修复学领域中的应用。1972 年,一些科学家研制成功了可切削玻璃陶瓷,可用普通金属加工车床进行机械加工,从而使玻璃陶瓷在修复学领域得到更广泛的应用。其加工性能主要来源于主晶相为可切削的云母晶体以及与其它晶体的相互交错的结构。云母玻璃陶瓷除了具有优良的机械加工性能和外观色泽外,还具有良好的力学性能、热学性能及化学稳定性。最近,一些科研工作者以玻璃陶瓷为基础,与不同量的四方氧化锆多晶体粉体进行复合,制备出了用于牙科修复的新型材料。借助于DTA、XRD、SEM等手段研究了该材料的主晶相种类和显微结构,并测试了材料的抗折强度、体积密度、维氏硬度、热膨胀系数和耐酸、碱性等理化性能。结果表明:复合材料的主晶相为氟金云母、t2ZrO2和少量的m2ZrO2,具有优于天然牙齿和牙釉质的力学性能,化学性能稳定,审美效果良好,适用于制作前牙冠、贴面、嵌体等口腔修复体。

2.2.3玻璃陶瓷金属复合材料

玻璃陶瓷金属复合材料既具有装饰材料的优势,又具有金属易加工成型、韧性好等优良性能,有很好的发展前景。它将对装饰材料的发展和提高人们生活水平有很大的意义,因此对这种材料的研究也势在必行。玻璃陶瓷与金属复合的工艺参数包括热处理温度和时间、金属表面氧化程度、保护气氛的控制等因素,这些因素决定了玻璃陶瓷与金属的结合强度、耐冲击等性能,玻璃陶瓷的组成对其晶相的种类和含量、热处理制度、热膨胀系数有很大的影响,进而影响玻璃陶瓷的性能、玻璃陶瓷与基体金属复合的效果,因此有必要对玻璃陶瓷的组成进行深入研究。一些科研工作者在玻璃陶瓷与金属基体复合过程中发现基体玻璃组分的选择对两者结合后的性能有较大影响,借助XRD、DTA及其它性能测试手段对基础玻璃及玻璃陶瓷和复合材料试样进行了研究,结果表明:ZnO与Al2O3的质量比大于1时,组成的玻璃陶瓷与金属匹配良好,具有较好的结合强度。在玻璃陶瓷与金属基体复合过程中,金属基体的表面处理及预氧化处理对两者结合后的性能有较大影响。科研工作者借助SEM及电子探针等手段从微观角度对金属基体进行了研究,并初步探讨了金属基体的氧化机理。结果表明:一、金属表面处理及预热氧化处理对玻璃陶瓷属复合材料的复合效果有较大影响,对金属表面进行清洗、预氧化处理有利于其界面结合;二、较合适的基体表面处理及预热处理工艺为有机溶剂清洗→烘干→砂磨→预氧化处理;三、金属基体适宜的预处理温度范围为400~600℃,经500℃保温20min预氧化处理,800℃烧成保温10min,

可使玻璃陶瓷与基体金属结合牢固。最新研究表明,通过传统的熔融工艺制得的玻璃,再经过加热处理,使其一部分或大部分晶化可得到一种烧结温度低的微晶化玻璃材料。

目前,国内外对此类陶瓷的研究大体上可分为三类:微晶玻璃系、复相陶瓷系和非晶玻璃系。近年来,其研究重点主要都集中于前两者,发展了很多低温烧结材料。

2.2.4陶瓷玻璃陶瓷复合材料

玻璃陶瓷是玻璃经控制晶化制得的多晶固体。由于玻璃陶瓷中的晶相全部是从一个均匀玻璃相中通过晶体生长而产生的,所以玻璃陶瓷的性质主要由析出的晶体种类、晶粒大小、结晶相的多少及参与玻璃相的种类和数量决定,而这些因素又取决于玻璃的组成和热处理工艺。

与金属材料相比,陶瓷基复合材料在耐热性、耐磨性、抗氧化、抗腐蚀以及高温力学性能等方面都具有明显的优势。通过将玻璃与BMT复合,烧结后进行热处理合成了陶瓷玻璃陶瓷复合材料,通过比较材料切削时间的长短,研究了不同热处理工艺对材料耐磨性的影响。结果表明:不同的热处理工艺可影响材料的耐磨性,试样的XRD谱显示材料耐磨性的变化是由于材料中相组成发生了变化,耐磨材料中有新的结晶相产生。有人研究了以钽铌尾矿为主要原料制备新型装饰材料玻璃陶瓷陶瓷复合板的生产工艺,考察了玻璃陶瓷釉料的配方对烧结工艺制度和坯釉结合性的影响,并分析了玻璃陶瓷的晶相组成、釉料与陶瓷坯体的结合性和匹配性。还有一些工作者通过采用与基体相匹配的玻璃陶瓷配方,合理的晶核化温度工艺和一次烧成工艺,制备出具有玻璃陶瓷性能和装饰效果的陶瓷玻璃陶瓷复合材料。得到两个基本的结论:一、选用与陶瓷基体热膨胀系数相匹配的玻璃料配方和合理的晶核化热处理工艺是获得高性能陶瓷玻璃陶瓷复合材料的关键;二、采用一次烧成工艺可获得玻璃陶瓷与陶瓷基体结合性能良好的复合材料。微晶玻璃陶瓷复合板在生产过程中极易产生翘曲变形。对微晶玻璃陶瓷复合板变形原因进行了研究和分析,认为变形可分为中心上凸变形、中心下凹变形和波浪扭曲变形等。造成变形缺陷的原因主要有两个:一是微晶玻璃材料与陶瓷材料膨胀系数不匹配;二是生产工艺控制不当。

2.2.5玻璃陶瓷复合材料发展前景

虽然目前在微晶玻璃复合材料的开发应用上还存在诸如成本过高、性能有待提高和制备工艺有待改进等问题,但随着对微晶玻璃复合材料的研究和开发的不断深入,其优良的性能将使其在光、电、生、化、磁等微电子技术、生物医学、航空航天等领域得到更进一步的普及。

3.发展趋势及存在的问题

材料的复合化是材料发展的必然趋势之一。古代就出现了原始型的复合材料,19世纪末复合材料开始进入工业化生产。20世纪60年代由于高技术的发展,对材料性能的要求日益提高,单质材料很难满足性能的综合要求和高指标要求。复合材料因具有可设计性的特点受到重视,因而发展很快,开发出许多性能优良的先进复合材料。

3.1复合材料的发展趋势

为了使复合材料更好的发展,必须确定若干新的生长点并加以研究推动。确定复合材料发展的新领域,首先应该看领域的科学性,其次要依据时代的需求,

最后考察是否充分体现复合材料的特色和优势。

3.1.1发展功能、多功能、机敏、智能复合材料

过去复合材料主要用于结构,其实,它的设计自由度大的特点更适合于发展功能复合材料,特别在由功能-多功能-机敏-智能复合材料,即由低级形式到高级形式的过程中体现出来。设计自由度大是由于复合材料可以任意调节其复合度、选择其连接形式和改变其对称性等因素,以期达到功能材料所追求的高价值。此外,复合材料所特有的复合效应更提供了广阔的设计途径。

3.1.2纳米复合材料

当材料尺寸进入纳米范围时,材料的主要成分集中在表面。巨大的表面所产生的表面能使具有纳米尺寸的物体之间存在极强的团聚作用而使颗粒尺寸变大。如果能将这些纳米单元分散在某种基体当中构成复合材料,使之不团聚保持纳米尺寸的单个体,则可发挥纳米效应。这种效应的产生是来源于其表面原子呈无序分布状态而具有特殊的性质,表现为量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、表面与界面效应等。由于这些效应的存在使纳米复合材料不仅具有优良的力学性质而且会产生光学、非线性光学、光化学和电学的功能作用。

3.1.3仿生复合材料

天然的生物材料基本上都是复合材料。仔细分析这些复合材料可以发现,它们的形成结构、排列分布非常合理。例如,竹子以管式纤维构成,外密内疏,并呈正反螺旋形排列,成为长期使用的优良天然材料。又如,贝壳是以无机质成分和有机质成分呈层状交替叠层而成,既具有很高地强度,又具有很好的韧性。这些都是生物在长期进化演变中形成的优化结构形式。大量的生物以各种形式的组合来适应自然环境的考验,优胜劣汰,为人类提供了学习借鉴的途径。为此,可以通过系统分析和比较,吸取有用的规律并形成概念,把从生物材料学习到的知识结合材料科学的理论和手段来进行新型材料的设计与制造。因此逐步形成新的研究领域——仿生复合材料。正因为生物界能提供的信息非常丰富,以现有水平还无法认识其机理,所以具有很强的发展生命力。目前虽已经开展了部分研究并建立了模型,进行了理论计算,但距离真正掌握自然界生物材料的奥秘还有很大差距,可以肯定这是复合材料发展的必由之路,而且前景广阔。

3.2复合材料发展面临的问题

要使复合材料得到迅速而稳步的发展,一方面须深入研究其基础问题,同时应不断提高设计水平和创造新的制备方法。

3.2.1复合材料基础理论问题

复合材料的基础理论问题较多,最突出的当属界面问题和可靠性问题。

界面问题是复合材料特有而重要的问题。复合材料能受界面结构的极大影响应成为始终坚持不懈的基础性研究课题。

可靠性问题也是制约复合材料发展的关键问题,需要给予足够重视。

3.2.2复合材料新的设计和制备方法问题

除了对复合材料现有的设计和制备方法不断深化提高外,还必须开辟新的途径。计算机的发展给材料提供了虚拟设计等新思路。对新的制备方法也要大胆探索。

4.结束语

陶瓷复合材料按用途可分为陶瓷结构复合材料和陶瓷功能复合材料,目前陶

瓷结构复合材料占绝大多数,而陶瓷功能复合材料有广泛的发展前景,预计今后会出现陶瓷结构复合材料与陶瓷功能复合材料并重的局面,而陶瓷功能复合材料更具有其它功能材料无可比拟的优异性能和竞争优势。

我国在陶瓷复合材料技术研究方面还相当落后,与日本、美国等发达国家相距甚远。我国有一支强大的陶瓷专家队伍在从事陶瓷复合材料的探索和研究,尤其是工矿企业存在大批的高科技研发人才。如何整合好这些人力资源,充分利用好这些分散的高科技人才,加强沟通合作,形成合力进行重大科技项目的研究,将是我们面临的一个新挑战。

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陶瓷基复合材料

陶瓷基复合材料 陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能,而其致命的弱点是具有脆性,处于应力状态时,会产生裂纹,甚至断裂导致材料失效。而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合,则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。纤维能阻止裂纹的扩展,从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。 陶瓷基复合材料具有优异的耐高温性能,主要用作高温及耐磨制品。其最高使用温度主要取决于基体特征。陶瓷基复合材料已实用化或即将实用化的领域有刀具、滑动构件、发动机制件、能源构件等。法国已将长纤维增强碳化硅复合材料应用于制造高速列车的制动件,显示出优异的摩擦磨损特性,取得满意的使用效果。 工制备艺 浆体浸渍-热压法 适用于长纤维。首先把纤维编织成所需形状,然后用陶瓷泥浆浸渍,干燥后进行烧结。 优点是加热温度较晶体陶瓷低,层板的堆垛次序可任意排列,纤维分布均匀,气孔率低,获得的强度较高。 缺点则是不能制造大尺寸的制品,所得制品的致密度较低,此外零件的形状不宜太复杂,基体材料必须是低熔点或低软化点陶瓷。 晶须与颗粒增韧陶瓷基复合材料的加工与制备 晶须与颗粒的尺寸均很小,只是几何形状上有些区别,用它们进行增韧的陶瓷基复合材料的制造工艺是基本相同的。基本上是采用粉末冶金方法。制备工艺比长纤维复合材料简便很多。所用设备也不复杂设备。过程简单。混合均匀,热压烧结即可制得高性能的复合材料制造工艺也可大致分为配料-成型-烧结-精加工等步骤。 直接氧化沉积法 方法:将纤维预制体置于熔融金属上面,添加有镁、硅添加剂的熔融金属铝,在氧化气氛中,不断地浸渍预制体,在浸渍过程中,熔融金属或其蒸汽与气相氧化剂反应生成氧化物。随着时间的延长,边浸渍边氧化,最终可制得纤维增强CMC。优点:纤维几乎无损伤、纤维分布均匀、CMC性能优异,工艺简单、效率高成本低 先驱体热解法 方法:将单独合成的先驱体,通过加温调节其粘度,在高压-真空联合作用下使其浸入并充满多向纤维编织坯件的空隙,在高温下使先驱体热解。热解时低分子产物从坯件中逸出,留在空隙间的产物即形成陶瓷基体。优点:热解温度<热压烧结温度,可减少界面的有害化学反应;热解在常压下进行,可以避免对纤维的机械损伤,可制备形状复杂和尺寸准确的制品。缺点:生产周期长,密度<热压烧结

本科毕业设计文献综述范例(1)

###大学 本科毕业设计(论文)文献综述 课题名称: 学院(系): 年级专业: 学生姓名: 指导教师: 完成日期:

燕山大学本科生毕业设计(论文) 一、课题国内外现状 中厚板轧机是用于轧制中厚度钢板的轧钢设备。在国民经济的各个部门中广泛的采用中板。它主要用于制造交通运输工具(如汽车、拖拉机、传播、铁路车辆及航空机械等)、钢机构件(如各种贮存容器、锅炉、桥梁及其他工业结构件)、焊管及一般机械制品等[1~3]。 1 世界中厚板轧机的发展概况 19世纪五十年代,美国用采用二辊可逆式轧机生产中板。轧机前后设置传动滚道,用机械化操作实现来回轧制,而且辊身长度已增加到2m以上,轧机是靠蒸汽机传动的。1864年美国创建了世界上第一套三辊劳特式中板轧机,当时盛行一时,推广于世界。1918年卢肯斯钢铁公司科茨维尔厂为了满足军舰用板的需求,建成了一套5230mm四辊式轧机,这是世界上第一套5m以上的轧机。1907年美国钢铁公司南厂为了轧边,首次创建了万能式厚板轧机,于1931年又建成了世界上第一套连续式中厚板轧机。欧洲国家中厚板生产也是较早的。1910年,捷克斯洛伐克投产了一套4500mm二辊式厚板轧机。1940年,德国建成了一套5000mm四辊式厚板轧机。1937年,英国投产了一套3810mm中厚板轧机。1939年,法国建成了一套4700mm 四辊式厚板轧机。这些轧机都是用于生产机器和兵器用的钢板,多数是为了二次世界大战备战的需要。1941年日本投产了一套5280mm四辊式厚板轧机,主要用于满足海军用板的需要。20世纪50年代,掌握了中厚板生产的计算机控制。20世纪80年代,由于中厚板的使用部门萧条,许多主要产钢国家的中厚板产量都有所下降,西欧国家、日本和美国关闭了一批中厚板轧机(宽度一般在3、4米以下)。国外除了大的厚板轧机以外,其他大型的轧机已很少再建。1984年底,法国东北方钢铁联营敦刻尔克厂在4300mm轧机后面增加一架5000mm宽厚板轧机,增加了产量,且扩大了品种。1984年底,苏联伊尔诺斯克厂新建了一套5000mm宽厚板轧机,年产量达100万t。1985年初,德国迪林冶金公司迪林根厂将4320mm轧机换成4800mm 轧机,并在前面增加一架特宽得5500mm轧机。1985年12月日本钢管公司福山厂新型制造了一套4700mmHCW型轧机,替换下原有得轧机,更有效地控制板形,以提高钢板的质量。 - 2 -

工业设计 开题报告

毕业设计(论文)开题报告 学生姓名:火旺学号: 1702060127 所在学院:艺术设计学院 专业:工业设计 设计(论文)题目:家庭影院电脑(HTPC)造型设计 指导教师:吴海红 20010 年 3 月 5日

开题报告填写要求 1.开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效; 2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见; 3.“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于15篇(不包括辞典、手册); 4.有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。

毕业设计(论文)开题报告 1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2000字左右的文献综述: 文献综述 随着社会的发展,科学的进步,人们对生活品质的要求也越来越高,电脑成为我们生活中不可缺少的一部分。当年“486”的问世,第一次将多媒体的概念赋予电脑,如今这一概念又得到了进一步的扩展,借助电脑搭建的数字家庭影院引起了人们的高度关注,这便是我们时常听到的HTPC。HTPC是“Home Theater Personal Computer”的缩写,中文直译为“家庭影院个人电脑”。它从2005年开始出现在人们视野中,代表了在数字家庭理念推动下,PC产品形态家电化的趋势,在发达国家已较为普及,成为传统家庭影院的有效扩展及补充。但就目前HTPC的设计来说,无论在外观、功能还是操作界面上都不尽如人意,因此,如何使HTPC更好地融入家庭、融入生活就是现代工业设计师需要解决的问题。 一、课题来源与现状研究 本次毕业设计课题来自于导师的建议,加上自己对电子数码方面的产品比较感兴趣,所以选择了家庭影院电脑设计。进入21世纪,科学技术不断发展,电脑技术的发展更是给我们带来了一次又一次的冲击和震撼,当今,多媒体电脑已经步入平常百姓的家庭,充当起生活好助手的角色。 在如今科技飞速发展的时代中,各种新产品、新概念可谓是层出不穷,其中“数字家庭”是一个重要的,也是最近几年中上镜率极高的概念。许多的IT专业媒体乃至普通的大众媒体都频频的提到这“四个字”,可以说在大多数人的眼中,“数字家庭”将是未来家庭的发展方向。 从功能的定义上来看,数字家庭这一概念目前是指:可以在客厅、卧室使用电视来欣赏存储在电脑中的电影、图片、音乐;可以在家中的每一个房间,甚至包括卫生间和厨房聆听电脑或者是其它播放设备中的音乐;还可以在办公室中监控家中的情况,用一个遥控器控制家中所有的电器设备;甚至在回家的路上,通过手机或者其它遥控设备,设定好空调的温度、让电饭煲开始煮饭…… 用比较概括性的文字来表达就是将各种数字化产品按照家庭生活的需要,通过有线

陶瓷基复合材料综述

浅论陶瓷复合材料的研究现状及应用前景 董超2009107219金属材料工程 摘要 本文主要对陶瓷复合材料的研究现状及应用前景进行了研究,并对当今陶瓷复合材料发展面临的问题进行了概括,希望对陶瓷复合材料的进一步发展起到一定的作用。 本文首先对Al2O3陶瓷复合材料和玻璃陶瓷复合材料的研究进展及发展前景进行了详细的研究。然后对整个陶瓷复合材料的发展趋势及存在的问题进行了分析,得出了在新的时期陶瓷复合材料主要向功能、多功能、机敏、智能复合材料、纳米复合材料、仿生复合材料方向发展;目前复合材料面临的主要问题是基础理论研究问题和新的设计和制备方法问题。 关键词:Al2O3陶瓷复合材料玻璃陶瓷复合材料研究现状应用前景 1. 前言 以粉体为原料,通过成型和烧结等所制得的无机非金属材料制品统称为陶瓷。陶瓷的种类繁多,根据陶瓷的化学组成、性能特点、用途等不同,可将陶瓷分为普通陶瓷和特殊陶瓷两大类。而在许多重要的应用及研究领域,特殊陶瓷是主要研究对象。 陶瓷复合材料是特殊陶瓷的一种。在高技术领域内,对结构材料要求具有轻质高强、耐高温、抗氧化、耐腐蚀和高韧性的特点。陶瓷具有优良的综合机械性能,耐磨性好、硬度高、以及耐热性和耐腐蚀性好等特点。但是它的最大缺点是脆性大。近年来,通过往陶瓷中加入或生成颗粒、晶须、纤维等增强材料,使陶瓷的韧性大大地改善,而且强度及模量也有一定提高。因此引起各国科学家的重视。本文主要介绍了各种陶瓷复合材料的研究现状及其应用前景,并对陶瓷复合材料近年来的发展进行综述。 2.研究现状 随着现代科学技术快速发展,新型陶瓷材料的开发与生产发展异常迅速,新理论、新工艺、新技术和新装备不断出现,形成了新兴的先进无机材料领域和新兴产业。科学技术的发展对材料的要求日益苛刻,先进复合材料已成为现代科学技术发展的关键,它的发展水平是衡量一个国家科学技术水平的一个重要指标,因此世界各国都高度重视其研究和发展。 复合材料的可设计性大,能满足某些对材料的特殊要求,特别是在航空航天技术领域的应用得到迅速发展。陶瓷复合材料的研究,根本目的在于提高陶瓷材料的韧性,提高其可靠性,发挥陶瓷材料的优势,扩大应用领域。本文就几类典型的陶瓷复合材料介绍其研究现状。 2.1Al2O3陶瓷复合材料的研究进展及发展前景 Al2O3陶瓷作为常见陶瓷材料,既具有普通陶瓷耐高温、耐磨损、耐腐蚀、

生物科学文献综述

纳米光催化颗粒对病原菌的杀灭效果研究

【文献综述】 纳米光催化颗粒对病原菌的杀灭效果研究 摘要:纳米光催化颗粒在可见光下对病原菌微生物的繁殖具有很好的杀灭效果,本文对光催化抗菌材料的现状和前景,优点和不足,损伤机理分析进行综述。 关键词:纳米光催化颗粒;病原菌;杀灭效果;损伤机理 引言 纳米光催化颗粒是具有杀灭或抑制病原微生物繁殖能力的一类光催化剂,当用可见光照射纳米颗粒时,通过一系列的作用,可产生具有强氧化能力的氧负离子(.O2-)和氢氧根负离子(.OH)。由于.O2-,.OH具有强氧化能力,可以氧化分解构成细菌微生物的主要成分的各种有机物质,干扰细菌蛋白质的合成[1],从而有效的的抑制细菌的繁殖生长,可以引发绝大多数有机物分子发生氧化还原反应,因此具有很好的消毒杀菌功能[2]。 1光催化抗菌材料的现状和前景 光催化抗菌材料是近些年来专家研究的热门领域之一,近年来,以二氧化钛为代表的光催化抗菌材料因其稳定性好、成本低、催化效率高等突出优点而备受人们的关注[3,4]。但是 ,二氧化钛光催化抗菌剂对太阳能的利用率低相对比较低 ,且对紫外线的要求比较严格,,从而无法有效的利用廉价的太阳能源,以致于对太阳能的应用受到了很大的限制 ,因此是否能够开发出能在可见光照射下而具有高效抗菌性能的新型光催化抗菌剂越来越受到人们的关心和重视。 纳米( nm )为长度单位, 1 nm相当于十亿分之一米。而光催化抗菌材料的纳米微粒的直径在1 nm ~ 100 nm之间。微小的颗粒能使纳米材料拥有量子尺寸的表面效应和量子隧道效应, 从而展现出多种其独特的性质,,所以光催化抗菌材料在滤光、催化、光吸收以及抗菌消毒等方面都有很高的科技价值以及广泛的应用前景[5]。 2光催化抗菌材料的优点和不足 因为半导体光催化剂具有良好的禁带宽度、催活性、氧化能力、无毒以及稳定性高等诸

建筑设计参考文献综述

文献综述 建筑设计参考文献综述: [1]《房屋建筑学》,邢双军主编 建筑学作为一门内容广泛的综合性学科,它沙及到建筑功能、工程技术、建筑经济、建筑艺术以及环境规划等许多方面的问题。般说来,建筑物既是物质产品,又具有一定的艺术形象,它必然随着社会生产生活方式的发展变化而发展变化,并且总是受科学技术、政治经济和文化传统的深刻影响*建筑物—一作为人们亲手创造的人为环境的重要组成部分,需要耗用大量的人力和物力。它除了具行满足物质功能的使用要求外,其空间组合和建筑形象又常会赋予人们以精神上的感受。 [2]《建筑设计防火规范》(GB50016-2006) 1.0.1 为了防止和减少建筑火灾危害,保护人身和财产安全,制定本规范。 1.0.2 本规范适用于下列新建、扩建和改建的建筑: 1 9层及9层以下的居住建筑(包括设置商业服务网点的居住建筑); 2 建筑高度小于等于24.0m 的公共建筑; 3 建筑高度大于24.0m 的单层公共建筑; 4 地下、半地下建筑(包括建筑附属的地下室、半地下室); 5 厂房; 6 仓库; 7 甲、乙、丙类液体储罐(区); 8 可燃、助燃气体储罐(区); 9 可燃材料堆场; 10 城市交通隧道。 注:1 建筑高度的计算:当为坡屋面时,应为建筑物室外设计地面到其檐口的高度;当为平屋面(包括有女儿墙 的平屋面)时,应为建筑物室外设计地面到其屋面面层的高度;当同一座建筑物有多种屋面形式时,建筑 高度应按上述方法分别计算后取其中最大值。局部突出屋顶的瞭望塔、冷却塔、水箱间、微波天线间或设 施、电梯机房、排风和排烟机房以及楼梯出口小间等,可不计入建筑高度内。 2 建筑层数的计算:建筑的地下室、半地下室的顶板面高出室外设计地面的高度小于等 于 1.5m 者,建筑底部设置的高度不超过2.2m 的自行车库、储藏室、敞开空间,以及建筑屋顶上突出的局部设备用房、出屋面 的楼梯间等,可不计入建筑层数内。住宅顶部为两层一套的跃层,可按1 层计,其它部位的跃层以及顶部 多于2 层一套的跃层,应计入层数。 1.0.3 本规范不适用于炸药厂房(仓库)、花炮厂房(仓库)的建筑防火设计。 人民防空工程、石油和天然气工程、石油化工企业、火力发电厂与变电站等的建筑防火设计,当有专门的国家现行标准时,宜从其规定。 1.0.4 建筑防火设计应遵循国家的有关方针政策,从全局出发,统筹兼顾,做到安全适用、技术先进、经济合理。 1.0.5 建筑防火设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

加湿器设计文献综述

本科生毕业设计(论文)文献综述评价表 毕业设计(论文)题目加湿器时尚造型设计综述名称加湿器时尚造型设计评阅教师姓名职称 评价项目优良合 格 不合 格 综述结构01 文献综述结构完整、符合格式规范 综述内容02 能准确如实地阐述参考文献作者的论点和实验 结果 03 文字通顺、精练、可读性和实用性强 04 反映题目所在知识领域内的新动态、新趋势、 新水平、新原理、新技术等 参考文献05 中、英文参考文献的类型和数量符合规定要求,格式符合规范 06 围绕所选毕业设计(论文)题目搜集文献 成绩 综合评语: 评阅教师(签字): 年月日

文献综述: 加湿器时尚造型设计 摘要:近些年来,入冬以后天气突变,北方的空气变得异常的干燥,加湿器越发凸显其巨大作用。加湿器在加湿、抑菌、美容等方面起到了很好的作用,加湿器近年来,成了人们在生活、工作、学习重点需求的消费产品。随着社会的发展和人们生活质量的提高,对于加湿器的消费要求就更高了,人们已经从原来单一的加湿、抑菌、美容功能转向更具精神追求,因此在设计开发时,除了满足这些必须的基本功能外害的满足消费者更高的个性化需求,包括时尚、可爱、现代等元素。工业设计不仅仅是一门技术,更是一门艺术。真正的产品应该是集科学、技术、艺术与一体的体现。随着社会的发展,人机工程学等设计学科更多的服务于设计,人机工程学研究指出,在产品设计全过程的各个阶段,都必须进行人机工程学设计,以保证产品使用功能得以充分发挥,[1]以提供更加完善全面与先进的服务给消费者。为了满足我们消费者个性化的消费需求,为此给我们设计人员提供了更加充足的动力与支持。 关键词:加湿器、个性化需求、人机工程学 1 加湿器的概念定义及选题初衷 加湿器(humidifier)是一种增加房间湿度的家用电器。加湿器从原理上可分为超声波加湿器、净型加湿器、加热式加湿器、浸入式电极加湿器、冷雾加湿器。[2]加湿器作为一种新兴的工艺产品,在加湿、抑菌、美容功能等方面,给人们带来了一个舒适、享受、健康的环境。但是,加湿器的时间发展较短,在造型、材质、色彩、功能技术等方面上都还有很多不足,没有统一的行业标准,从而使得加湿器行业面临许多新的挑战,同时,在我国,加湿器并未广泛大量应用到人们生活中,在分析加湿器有关的文章之后,我认为加湿器在未来的发展中将对人们的生活起到很大促进作用。这样一个非常有价值的课题成为我选题的重要原因。 2 加湿器的国内外研究现状、水平与发展趋势 目前,市场上加湿器主要可分为热加湿加湿型、超声波加湿型、纯净加湿型

设计专业 文献综述

xxx学院毕业设计文献综述第1页 文献综述 在选此次课题前,曾做过大量的资料搜集工作,不仅搜集了大量的成功案例,而且还阅读了大量的文字资料,对其进行了反复翻阅和学习,从中收益很大。作为一个新时代的人,思想必须时刻进行更新,所谓活到老,学到老,就是这个意思。作为一名设计者来说,我们要不断更新自己的思维,不断去接触新的事物,活跃自己的思想,并且引领人们去适应新事物,借以提高他们的审美水平。 餐饮行业作为商业空间,具有一定的利益关系。正如《商业空间设计》一书中所描述的,商业空间设计是指用于商业用途的建筑内部空间的设计,如商场、餐饮、专卖店、美容美发店等商业建筑的内部空间。商业空间设计是室内设计课程中具有明确功能要求,同时也要求有不同风格和特色变化的室内设计。除了包含室内设计的基本原理和基本的功能要求外,商业空间设计还包含了更多的功能要求和市场特色。在掌握了室内设计基本原理的基础上,本课程要求学生更深入地研究商业空间设计所具有的特点,并结合空间的功能性质,设计具有各种现代风格特色,并能满足不同用途的商业内部空间。课程涉及到总体设计、平面布局、道具装置、灯光设置、陈设等所有与室内设计相关的内容,并涉及到构造、尺度、技术、材料和施工工艺等各个方面的设计。现代室内设计中空间的分隔主要体现在光环境、色彩、声与材质上。 正如《室内环境艺术设计》一书中所描述的,就人的视觉来说,没有光就没有一切。空间通过光得以体现,没有光则无空间。在室内空间环境中,光不仅是为满足人们视觉功能的需要,而且是一个重要的美学因素。光可以形成空间、改变空间或破坏空间,它直接影响到物体、空间的大小、形状、质地和色彩的感知。光环境是由光(照度和布置)与(色调、饱和度及显色性)在室内空间中建立的与空间形状有关的生理和心理环境,是现代建筑和室内设计中一个重要有机组成部分。它既是科学、又是艺术。 路易斯.康曾经说过:“对我来说,光是有情感的,它产生可与人合一的领域,将人与永恒联系在一起。他可以创造一种形,这种形是用一般造型手段无法获得的。”他在一九六六年设计的克拜尔博物馆,选择了螺旋线作为剖面的形式,这样有利于降低空间高度并提高采光的均匀度。

复合材料综述

金属基陶瓷复合材料制备技术研究进展与应用* 付鹏,郝旭暖,高亚红,谷玉丹,陈焕铭 (宁夏大学物理电气信息工程学院,银川750021) 摘要综述了国内外在金属基陶瓷复合材料制备技术方面的最新研究进展与应用现状,展望了 国内金属基陶瓷复合材料的未来发展。 关键词金属基陶瓷复合材料制备技术应用 Development and Future Applications of Metal Matrix Composites Fabrication Technique FU Peng, HAO Xunuan, GAO Yahong, GU Yudan, CHEN Huanming (School of Physics & Electrical Information Engineering, Ningxia University, Yinchuan 750021) Abstract Recent development and future applications of metal matrix compositesfabrication technique are reviewed and some prospects of the development in metal matrix composites at home are put forward. Key words metal-based ceramic composites, fabrication technique, applications 前言:现代高技术的发展对材料的性能日益提高,单料已很难满足对性能的综合要求,材料的复合化是材料发展的必然趋势之一。陶瓷的高强度、高硬度、高弹性模量以及热化学性稳定等优异性能是其主要特点,但陶瓷所固有的脆性限制着其应用范围及使用可靠性[1—3]。因此,改善陶瓷的室温韧性与断裂韧性,提高其在实际应用中的可靠性一直是现代陶瓷研究的热点。与陶瓷基复合材料相比,通常金属基复合材料兼有陶瓷的高强度、耐高温、抗氧化特性,又具有金属的塑性和抗冲击性能,应用范围更广,诸如摩擦磨损类材料、航空航天结构件、耐高温结构件、汽车构件、抗弹防护材料等。 1 金属基陶瓷复合材料的制备 金属基陶瓷复合材料是20世纪60年代末发展起来的,目前金属基陶瓷复合材料按增强体的形式可分为非连续体增强(如颗粒增强、短纤维与晶须增强)、连续纤维增强(如石墨纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维等)[4—6]。实际制备过程中除了要考虑基体金属与增强体陶瓷之间的物性参数匹配之外,液态金属与陶瓷间的浸润性能则往往限制了金属基陶瓷复合材料的品种。目前,金属基陶瓷复合材料的制备方法主要有以下几种。 1.1 粉末冶金法 粉末冶金法制备金属基陶瓷复合材料即把陶瓷增强体粉末与金属粉末充分混合均匀后进行冷压烧结、热压烧结或者热等静压,对于一些易于氧化的金属,烧结时通入惰性保护气体进行气氛烧结。颗粒增强、短纤维及晶须增强的金属基陶瓷复合材料通常采用此种方法,其主要优点是可以通过控制粉末颗粒的尺寸来实现相应的力学性能,而且,粉末冶金法制造机械零件是一种终成型工艺,可以大量减少机加工量,节约原材料,但粉末冶金法的生产成本并不比熔炼法低[7]。 1.2 熔体搅拌法 熔体搅拌法是将制备好的陶瓷增强体颗粒或晶须逐步混合入机械或电磁搅拌的液态或半

基于设计的研究文献综述

基于设计的研究文献综述 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

基于设计的研究文献综述 摘要:基于设计的研究是教育技术学新兴的一种研究范式。本文系统的介绍了基于设计的研究的来源,内涵及其特征,阐述了基于设计研究的基本过程。简单分析了国外基于设计的研究的发展状况,并于我国发展状况进行简单对比。对我国基于设计的研究的发展提出几点建议。 关键词:基于设计的研究;教学干预;研究范式 引言 “基于设计的研究”(Design-Based Research)是近几年国内外教育技术界比较流行的一个术语。有人将它作为一种研究方法,还有人将它作为一种研究范式。本文作者认为它是一种综合使用多种研究方法的研究范式。20世纪90年代初在美国学习科学领域兴起的一种新型研究范式。近些年来,这一新兴的研究范式吸引了越来越多的国家学术共同体密切的关注,在世界掀起了一股研究的热潮。本文对基于设计的研究这一研究范式从它的来源、内涵、特征、实施步骤等各个方面进行综述,以期国人能够深入的了解基于设计的研究,并将其应用于我们的研究当中,达到预期的效果。 一、基于设计的研究的来源 早期的实验研究,人们认识到,实验研究的控制条件非常多,剔除了很多的影响因素,它的研究成果很难迁移应用到现实的学习情境中。而课堂中进行的研究,大多是简化的实验研究,比较随意,没有比较系统的理论支撑。并且现实情境中所得的策略比较有针对性,可推广性比较差,其科学性正受到越来越多的挑战,被批评为没有获得“有用的知识”以及存在“可信度鸿沟”[1]。现实中实验与实践严重脱节。正是在这样的背景下,人们对教学学习的研究逐渐从实验室转向自然情境当中,科学家们开始将自然情境和社会交

毕业设计论文文献综述

毕业设计(论文)文献综述 学院:财务与会计学院 年级专业:201*级财务管理 姓名: 学号:132148*** 题目名称:浅谈源星科技有限公司的财务风险文献综述

此处勿忘将题目名称写上。下同。 浅谈源星科技有限公司的财务风险文献综述 浅谈源星科技有限司的财务风险文献综述 【内容摘要】:在市场经济日趋完善的今天, 企业时刻都面临着来自市场的各种风 险。财务系统系统作为企业风险预警器,愈来愈显示出其重要性。企业财务风险管理 的目标在于了解风险的来源和特征,正确预测、衡量财务风险,进行适当的控制和防 范。 【关键词】:财务风险,控制,防范 导言 在商品经济条件下,企业开展竞争,企业管理者面临的决策前景在大多数情况 下是不确定的,这就要求管理者对不确定因素加以分析预测和管理,西方很多学者 把大量的数学方法,统计方法以及敏感性分析方法引入了风险管理决策。企业是国 民经济非常重要的支柱,企业的发展状况时刻决定着国民经济和社会能否稳定发展, 它的生死存亡直接影响国计民生,而企业的命脉是企业财务, 企业的生存和发展被企 业财务状况的好坏直接影响着。借助各文献研究财务风险防范措施并把它应用到厦 门源星科技有限公司的财务实践中,能使厦门源星科技有限公司适时监测其财务风 险,采取有效的措施降低其风险,避免因为财务风险的积聚而转化为财务危机。 一、源星科技有限公司财务风险现状 1.偿债风险 2012年初,源星公司完成了对同行业鸿兴科技公司的并购,而本次出现的偿债 问题主要就是因为这次的并购引起的。鸿兴科技公司是一家规模不大的企业,但是 由于财务处理不当、经营决策失误等各方面原因导致公司很难再正常运营下去。并 购之后,源星公司由于债务负担过重,缺乏必要的现金持有量以及短期融资,导致 支付困难。 2.营运风险 风险的源头还是了在2012年初的并购鸿兴公司上,这次的并购导致本公司必要 的现金持有量不足,但是在并购的同时公司又相应的扩大了销售规模,销售规模的 扩大可能会产生更多的盈利,但是同时又需要不断扩大业务筹集营运资金,出现过 度交易的情形。一部分营运资金被暂时占用。营运资金不足现金循环就无法顺利进 行,将会影响企业的正常生产经营活动。 3.赢利风险

陶瓷基复合材料的研究现状与发展前景

——碳化物陶瓷基复合材料课程名称:复合材料 学生姓名:舒顺启 学号:200910204123 班级:材料091班 日期:2012年12月22日

——碳化物陶瓷基复合材料 摘要:本文综述了陶瓷基复合材料的发展历史,介绍了陶瓷基复合材料的制备工艺,详细阐述了陶瓷基复合材料的性能与应用,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:陶瓷基复合材料、制备工艺、性能、应用 Ceramic matrix composites research present situation and the development prospect --Carbide ceramic matrix composites Abstract:This paper reviews the ceramic base composite material, the development history of ceramic matrix composites is introduced the preparation process, elaborated the ceramic matrix composites, the properties and the application of the analysis of the ceramic base composite material existing problems, and prospects the ceramic matrix composites future development trend. Key words:Ceramic matrix composites, preparation process, performance and application 1 引言 陶瓷基复合材料是近二十年来发展起来的新型材料,由于该类材料具有良好的高温性能。因此它作为耐高温结构材料在航空航天工业和能源工业等领域的应用具有巨大的潜力。如航空发动机的推重比为lO时,涡轮前进口温度达1650℃,在这样高的温度下,传统的高温合金材料已经无法满足要求【1】,因此国内外的材料研究者纷纷把研究的重点转向陶瓷基复合材料。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性和高温抗氧化能力,而且材料在断裂

生物陶瓷材料的研究及应用

生物陶瓷材料的研究及应用 张波化工07-3班 120073304069 摘要介绍了生物陶瓷的定义,对羟基磷灰石生物陶瓷材料、磷酸钙生物陶瓷材料、复合生物陶瓷材料、涂层生物陶瓷材料和氧化铝生物陶瓷的特性和制备方法进行了较为深入的分析,在现代医学中的应用及发展前景。 关键词生物陶瓷,磷酸钙,复合生物陶瓷材料,涂层生物陶瓷材料,氧化铝陶瓷,生物陶瓷应用。 Bioceramic Materials Research and Application Zhangbo Chemical Engineering and Technology 073 class 120073304069 Abstract This paper introduces the definition of bio-ceramics, bio-ceramic material of hydroxyapatite, calcium phosphate bio-ceramic materials, composite bio-ceramic materials, coating materials, bio-ceramics and alumina ceramics of biological characteristics and preparation methods for a more in-depth analysis In modern medicine the application and development prospects. Key words bio-ceramics, calcium phosphate, composite bio-ceramic materials, coating materials, bio-ceramic, alumina ceramic, bio-ceramic applications. 1 引言 生物陶瓷是指用作特定的生物或生理功能的一类陶瓷材料,即直接用于人体或与人体相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料。做为生物陶瓷材料,需具备如下条件:生物相容性;力学相容性;与生物组织有优异的亲和性;抗血栓;灭菌性并具有很好的 物理、化学稳定性。生物陶瓷材料可分为生物惰性陶瓷(如Al 2O 3 、ZrO 2 等)、生物活性 陶瓷(如致密羟基磷灰石、生物活性微晶玻璃等)和生物复合材料三类。生物陶瓷材料因其与人的生活密切相关,故一直倍受材料科学工作者的重视。 2 生物陶瓷材料的发展 目前世界各国相继发展了生物陶瓷材料,它不仅具有不锈钢塑料所具有的特性,而且具有亲水性、能与细胞等生物组织表现出良好的亲和性。因此生物陶瓷具有广阔的发展前景。生物陶瓷的应用范围也正在逐步扩大,现可应用于人工骨、人

(完整)对室内设计发展的现状及趋势的文献综述

(完整)对室内设计发展的现状及趋势的文献综述 编辑整理: 尊敬的读者朋友们: 这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整)对室内设计发展的现状及趋势的文献综述)的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。 本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整)对室内设计发展的现状及趋势的文献综述的全部内容。

对室内设计发展的现状及趋势的文献综述 在当今物质社会生活极大提高的同时,人们对于精神社会生活也保持着不变的追求和向往,而室内设计的发展正是这两种社会生活的一种合理体现。本文以涉及室内设计发展现状及趋势的文章为综述对象,从交互设计与陈设设计两个方面综述主题,其目的是对室内设计发展的现状及趋势有较为清晰的认识,并对我今后的专业研究提供了可以借鉴的理论指导。 一、从交互设计看室内设计的发展现状与趋势 信息时代的来临,使室内设计赋予了全新的内涵,而新媒体的不断介入,也使室内空间呈现出多元立体化的体验式交互特点.笔者们更多的关注了人与人,人与空间,空间与技术,技术与设计的交互关系,结合多元的视角,解析交互设计的存在价值,并发掘其的内在创造性. 1.展示空间的交互设计 展示空间作为一种多元传播展现的空间,包含了大众传播媒介、观展行为方式、展示空间功能、展示技术发展四个方面的内容,这四个方面贯穿展示空间设计发展历史,使我们更加深入的理解影响展示空间发展的各种因素.展示空间的多元角度决定其是一种由社会、经济、文化、艺术、技术等诸多方面交互作用下的产物,加之当代信息化的发展,新媒介的植入,展示空间的交互设计也呈现出多维度的发展趋势,即时空自由化、空间有机可变、形式娱乐化、内容非物质化。 2.餐饮空间的交互设计 作为服务性功能的餐饮空间设计,除了营造出恰如其分的就餐环境,表达深厚的饮食文化之外,科技媒体以及互联网技术对餐饮空间的影响也是不可小觑的。电子菜单已然成为餐饮空间中不可缺失的交互方式,同时它也是影响体验者情感变化的重要因素之一,笔者从顾客等待就餐的等待心理变化入手,提出了概念化的交互体验设计,并且探究改善等待体验方式,因此可以得出结论:好的餐饮空间设计应该是一个综合全面的体验体系。 二、从陈设设计看室内设计的发展现状与趋势 现当代的室内设计,人们不单单满足于日常功能性的空间环境,同时对室内空间的现代化、艺术化、个性化具有很强烈的欲望。陈设设计也不再是单纯的陈设品的摆放,而是扮演者传达空间内涵,传递人类情感的重要角色。 1。装置艺术品在室内公共空间中的运用 笔者将装置艺术传承而来的装置艺术品,看做是室内陈设艺术品特立独行的一种类别,认为其本身更加具有强烈的艺术感。笔者认为装置艺术

夹具设计文献综述

ZQ350减速器传动轴键槽铣夹具设计文献综述机械电子工程专业机械A1321班李雪指导老师:张玉英 前言 夹具最早出现在18世纪后期,随着人们生活水平的提高,科学的不断发展进步,从辅助工具慢慢发展为门类齐全的加工装备的夹具,在机械加工焊接,热处理,装配中有着不可取代的地位,在机械加工过程中,为了保证加工精度,固定工件,使之占在正确位置以接受加工或检测的工艺装备称为机床夹具。其组成包括定位元件、夹紧装置、夹具与机床之间的连接元件、对刀或导向元件、其他装置或元件、夹具体。使用机床夹具可以保证工件的加工精度,减少辅助工时,大幅提高生产效率,还能扩大机床使用范围,实现“一机多能”。机床夹具在机械加工中起着重要的作用,它直接影响着机械加工的质量、生产效率和成本。夹具不仅用于金属切削加工,还可以应用在检验、装配、焊接零件、生产线制造等过程中,是机械加工过程中必不可少的工艺装备。机床夹具设计的效率和质量对产品的上市时间和质量的影响很大,在产品生产制造中具有重要的意义,各个企业都在不断地增加人力和物力来加快其设计和生产速度。 机床夹具的功能 (1)保证加工精度工件加工过程通过机床夹具进行定位、加紧,以保证加工表面稳定的位置精度。 (2)缩短辅助时间,提高生产率夹具的使用,可以减少划线、找正、对刀等辅助时间,多件,多工位的夹具及气动、液动的夹紧装置能进一步减少辅助时间,提高生产率。 (3)扩大了机床的使用范围有的机床夹具实质上对机床进行了局部改造,扩大了原来机床的功能和使用范围。 (4)降低了对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度,保证生产安全。夹具的发展历程,大约可以分为三个阶段: 第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上,这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,使得加工过程进一步提高效率和趋于完善.这一阶段使用夹具旨在提高生产率。 第二阶段,夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生变化,它主要用于工件的定位和夹紧。 第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备,夹具是实现工艺的手段之一。 夹具分类 随着机械制造业的不断发展,机床夹具的种类日趋繁多,常可按照应用范围、使用机床、夹具动力源来分类。 (1)按夹具的应用范围分类 根据夹具在不同生产类型中的通用特性,机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调整夹具和组合夹具等。

陶瓷基复合材料的研究进展及其在航空发动机上的应用

陶瓷基复合材料的研究进展及其在航空发动机上 的应用 摘要:综述了陶瓷基复合材料(CMCs) 的研究进展。就CMCs的增韧机理、制备工艺和其在航空发动机上的应用进展作了详细介绍。阐述了CMCs研究和应用中存在的问题。最后,指出了CMCs的发展目标和方向。 关键词:陶瓷基复合材料;航空发动机;增韧机理;制备工艺 The Research Development of Ceramic Matrix Compositesand Its Application on Aeroengine Abstract:The development and research status of ceramic matrix compositeswerereviewed in this paper. The main topics include the toughening mechanisms, the preparation progressand the application on aeroengine were introduced comprehensively. Also, the problems in the research and application of CMCswere presented. Finally, the future research aims and directions were proposed. Keywords: Ceramic matrix composites, Aeroengine, Fiber toughening,Preparation progress 1引言 推重比作为发动机的核心参数,其直接影响发动机的性能,进而直接影响飞机的各项性能指标。高推重比航空发动机是发展新一代战斗机的基础,提高发动机的工作温度和降低结构重量是提高推重比的有效途径[1]。现有推重比10一级的发动机涡轮进口温度达到了1500~1700℃,如M88-2型发动机涡轮进口温度达到1577℃,F119型发动机涡轮进口温度达到1700℃左右,而推重比15~20一级发动机涡轮进口温度将达到1800~2100℃,这远远超过了发动机中高温合金材料的熔点温度。目前,耐热性能最好的镍基高温合金材料工作温度达到1100℃左右,而且必须采用隔热涂层,同时设计先进的冷却结构。在此需求之下,迫切需要发展新一代耐高温、低密度、低膨胀、高性能的结构材料[2]。在各类型新型耐高温材料中,

灯具设计文献综述

毕业设计文献综述 工业设计 灯具设计 一、前言 作为人类文明载体之一的灯,经历了从火、油到电(由白炽灯泡进展到荧光灯、钠灯、热阴级管节能灯、金卤灯,再到最新的LED 白光系列灯)的发展历程,可以说一部照明的历史正是人类发展历史的见证[1]。而灯的产生最通俗地讲是人类生活所需,它必然受到社会文化的整体支配,受到社会环境和时代氛围的影响。 而灯具不仅仅是生产生活中都离不开的电器产品, 同时它也是一种美化环境、装饰建筑、点缀房间和提高工业品附加值的工艺品。利用灯具造型及其光色的协调,能使居室环境具有某种氛围和意境,体现一定的风格和个性,增加建筑艺术的美感,使室内空间更加符合人们心理、生理的需求和审美情趣。 二、主题 (一)中国传统灯具的概述自从原始先民在远古时燃起的第一堆篝火以及后来的火炬的出现.人类逐步拉开了造型各异的传统灯具的创造的序幕[2]。再到火进入室内,由烧食而至照明,有着一个漫长的发展时期,灯的发明和演变也有一个相当时期。灯是照明的器具,它给人类带来了光明,使人类走向了文明。因此,从古至今不断发展的灯具也就成了人类文明的载体[3]。中国传统灯具的造型不但能够体现我们民族的文化氛围、观念形态,也能反映出生产力水平的高低和人文素质[4]。 在商周时期的文献中,没有关于灯的文字资料,却有不少。“烛”的记载。“烛”,并非蜡烛,实际上是一种火炬。这些火炬,用松、苇、竹、麻等材料做芯,外面用软植物纤维加以缠束,再浸以松脂或油脂做成。火炬燃烧起来既明亮又持久,移动也较方便。从照明意义上来说,比起火堆又进了一步。但严格来说,火炬不能称为灯具,只能说是灯具的原始形态。

继陶灯之后,是青铜灯具的时代。春秋战国时期,青铜灯具盛行。而到了汉代,灯具的材质逐渐丰富起来。汉代,是一个灯具蓬勃发展的时期,可谓洋洋大观。不仅有陶灯、铜灯,还有铁灯。汉代的陶灯,分灰陶和红陶。没有釉的基本上是冥器。挂釉的陶灯有冥器,也有实用器。铜灯的数量很多,除造型美观,工艺精湛以外,设计上还增加了许多功能。 三国、两晋,南北朝时期灯具发展的基本情况是:陶灯具仍在继续大量生产,瓷灯具取代了青铜灯具,成为灯具的主流。自商代中期出现原始瓷器以来,经过1 000 多年的探索和实践,到东汉,更完美的瓷器已逐渐形成。由于瓷器原料易取,烧制方便,比铜、漆器造价低廉,加上瓷土原料来源广泛,于是,瓷器得到了迅速推广。青铜灯具尽管豪华富丽,终因材料贵重,生产量受限制,只能为宫廷和贵族之家享用。因此,青铜灯具逐渐让位于瓷灯具是历史的必然。 唐代的瓷灯,有青瓷和白瓷,并有少量黑瓷。陶灯则有灰陶和釉陶以及新品种三彩陶。唐代瓷灯的釉彩显示了高超的技艺。陕西铜川耀州窑遗址出土的五代白瓷灯,在白釉下还有绿彩、釉彩等装饰。这些装饰可谓是美轮美奂。元代出现了书灯,即在室内阅书时所用灯。 明清开始流行书灯,同时,还流行烛台。明清盛行烛台,与蜡烛工艺的改进提高分不开的。此外,明清两代在玻璃灯的生产上也取得了新的成就。乾隆期间,是玻璃厂生产的高峰时期,而促成这个高潮到来的契机,是因为扩建圆明园的西洋楼需要大量玻璃灯[5]。 此后,随着西方的诸多灯具的引进,我国民间的日常灯具逐渐被煤油灯等所取代,而中国本土的灯具却逐渐式微。但是,无论如何,灯具的材质更替显示了我国本土灯具创造的活跃性。同时,也显示了中国造物科学技术的不断革新的活跃性。

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