陶瓷基复合材料2017

陶瓷基复合材料[精选合集]第一篇：陶瓷基复合材料碳/碳化硅陶瓷基复合材料一、简介陶瓷基复合材料(Ceramic matr ix composite ,CMC)是在陶瓷基体中引入第二相材料, 使之增强、增韧的多相材料, 又称为多相复合陶瓷(Multiphase composite ceramic)或复相陶瓷(Diphase ceramic)。

陶瓷基复合材料是20 世纪80 年代逐渐发展起来的新型陶瓷材料, 包括纤维(或晶须)增韧(或增强)陶瓷基复合材料、异相颗粒弥散强化复相陶瓷、原位生长陶瓷复合材料、梯度功能复合陶瓷及纳米陶瓷复合材料。

其因具有耐高温、耐磨、抗高温蠕变、热导率低、热膨胀系数低、耐化学腐蚀、强度高、硬度大及介电、透波等特点,在有机材料基和金属材料基不能满足性能要求的工况下可以得到广泛应用, 成为理想的高温结构材料。

报道,陶瓷基复合材料正是人们预计在21 世纪中可替代金属及其合金的发动机热端结构的首选材料。

鉴于此, 许多国家都在积极开展陶瓷基复合材料的研究, 大大拓宽了其应用领域, 并相继研究出各种制备新技术。

其中,C/SiC 陶瓷基复合材料是其中一个非常重要的体系。

C/SiC 陶瓷基复合材料主要有两种类型, 即碳纤维/碳化硅(Cf /SiC)和碳颗粒/碳化硅(Cp/SiC)陶瓷基复合材料。

Cf /SiC 陶瓷基复合材料是利用Cf 来增强增韧SiC 陶瓷, 从而改善陶瓷的脆性, 实现高温结构材料所必需的性能, 如抗氧化、耐高温、耐腐蚀等;Cp/SiC 陶瓷基复合材料是利用Cp 来降低SiC 陶瓷的硬度, 实现结构陶瓷的可加工性能,同时具有良好的抗氧化性、耐腐蚀、自润滑等。

本文主要综述了Cf /SiC 陶瓷基复合材料的制备及应用研究现状,并且从结构和功能一体化的角度, 提出了采用软机械力化学法制备Cp 与SiC 复合粉体, 通过无压烧结得到强度、抗氧化性、耐腐蚀等性能以满足普通民用工业用的Cp/SiC 陶瓷基复合材料的制备技术及应用前景。

陶瓷基复合材料（CMC）第四节陶瓷基复合材料（CMC）1.1概述⼯程中陶瓷以特种陶瓷应⽤为主，特种陶瓷由于具有优良的综合机械性能、耐磨性好、硬度⾼以及耐腐蚀件好等特点，已⼴泛⽤于制做剪⼑、⽹球拍及⼯业上的切削⼑具、耐磨件、发动机部件、热交换器、轴承等。

陶瓷最⼤的缺点是脆性⼤、抗热震性能差。

与⾦属基和聚合物基复合材料有有所不同的，是制备陶瓷基复合材料的主要⽬的之⼀就是提⾼陶瓷的韧性。

特别是纤维增强陶瓷复合材料在断裂前吸收了⼤量的断裂能量，使韧性得以⼤幅度提⾼。

表6—1列出了由颗粒、纤维及晶须增强陶瓷复合材料的断裂韧性和临界裂纹尺⼨⼤⼩的⽐较。

很明显连续纤维的增韧效果最佳，其次为品须、相变增韧和颗粒增韧。

⽆论是纤维、晶须还是颗粒增韧均使断裂韧性较整体陶瓷的有较⼤提⾼，⽽且也使临界裂纹尺⼨增⼤。

陶瓷基复合材料的基体为陶瓷，这是⼀种包括范围很⼴的材料，属于⽆机化合物纳构远⽐⾦属与合⾦复杂得多。

使⽤最多的是碳化硅、氮化硅、氧化铝等，它们普遍具有耐⾼温、耐腐蚀、⾼强度、重量轻和价格低等优点。

陶瓷材料中的化学键往注是介于离⼦键与共价键之间的混合键。

陶瓷基复合材料中的增强体通常也称为增韧体。

从⼏何尺⼨上可分为纤维(长、短纤维)、晶须和颗粒三类。

碳纤维是⽤来制造陶瓷基复合材料最常⽤的纤维之⼀。

碳纤维主要⽤在把强度、刚度、重量和抗化学性作为设计参数的构件，在1500霓的温度下，碳纤维仍能保持其性能不变，但对碳纤维必须进⾏有效的保护以防⽌它在空⽓中或氧化性⽓氛中被腐蚀，只有这样才能充分发挥它的优良性能。

其它常⽤纤维是玻璃纤维和硼纤维。

陶瓷材料中另⼀种增强体为晶须。

晶须为具有⼀定长径⽐(直径o 3。

1ym，长30—lMy”)的⼩单晶体。

从结构上看，晶须的特点是没有微裂纹、位偌、孔洞和表⾯损伤等⼀类缺陷，⽽这些缺陷正是⼤块晶体中⼤量存在且促使强度下降的主要原因。

在某些情况下，晶须的拉伸强度可达o．1Z(Z为杨⽒模量)，这已⾮常接近⼗理论上的理想拉伸强度o．2Z。

陶瓷基复合材料
陶瓷基复合材料是一种由陶瓷基体和增强相组成的新型材料。

陶瓷基复合材料具有优异的耐高温、耐磨损、耐腐蚀性能，因此在航空航天、汽车制造、机械制造等领域有着广泛的应用。

本文将从材料特性、制备工艺、应用领域等方面对陶瓷基复合材料进行介绍。

首先，陶瓷基复合材料的材料特性是其具有的重要特点之一。

陶瓷基复合材料具有高温强度高、热震稳定性好、耐磨损、耐腐蚀等优异性能。

这些特性使得陶瓷基复合材料在高温、高压、腐蚀等恶劣环境下能够发挥出色的性能，因此在航空航天领域得到了广泛的应用。

其次，陶瓷基复合材料的制备工艺是影响其性能的重要因素之一。

陶瓷基复合材料的制备工艺包括原料的选择、配比、成型、烧结等多个环节。

其中，原料的选择和配比直接影响着复合材料的成分和性能，而成型和烧结工艺则决定了复合材料的内部结构和组织。

因此，制备工艺的优化对于提高陶瓷基复合材料的性能具有重要意义。

最后，陶瓷基复合材料在航空航天、汽车制造、机械制造等领域有着广泛的应用。

在航空航天领域，陶瓷基复合材料被用于制造发动机涡轮叶片、导向器、复合材料轴承等部件，以提高其耐高温、耐磨损、耐腐蚀等性能。

在汽车制造领域，陶瓷基复合材料被用于制造发动机零部件、刹车盘、离合器等，以提高汽车的性能和安全性。

在机械制造领域，陶瓷基复合材料被用于制造轴承、密封件、刀具等，以提高机械设备的使用寿命和性能。

总之，陶瓷基复合材料具有优异的性能和广泛的应用前景。

随着科学技术的不断进步，陶瓷基复合材料将在更多领域得到应用，并为人类社会的发展做出更大的贡献。

陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料是一种由陶瓷基体和其他添加剂组成的复合材料。

其综合性能优异，因此在航空航天、电子器件、能源领域等多个领域得到广泛应用。

本文将介绍陶瓷基复合材料的制备方法、性能及应用，并对其未来发展进行展望。

一、制备方法陶瓷基复合材料的制备方法多种多样，主要包括烧结法、溶胶-凝胶法、机械合金化法等。

首先，烧结法是最常用的制备陶瓷基复合材料的方法之一。

该方法将陶瓷粉末与其他添加剂混合，并通过高温下的烧结过程将其烧结成坚固的材料。

这种方法制备的复合材料具有较高的结晶度和致密性。

其次，溶胶-凝胶法是一种制备陶瓷基复合材料的新方法。

该方法通过将金属盐、有机物等混合，形成胶体溶胶，然后通过热处理使其成为凝胶，并进一步高温热处理得到致密材料。

这种方法制备的复合材料具有较高的纯度和均匀性。

最后，机械合金化法是一种通过粉末冶金技术制备陶瓷基复合材料的方法。

该方法将陶瓷颗粒与添加剂一起经过球磨、混合等机械处理，使其均匀分散，并通过热处理得到复合材料。

这种方法制备的复合材料具有较高的强度和断裂韧性。

二、性能陶瓷基复合材料具有一系列优异的性能，主要包括高温稳定性、硬度高、抗腐蚀性好等。

首先，陶瓷基复合材料具有较好的高温稳定性。

由于陶瓷基复合材料的陶瓷基体具有较高的熔点和热稳定性，因此能够在高温环境下保持较好的性能，不易发生烧结变形等问题。

其次，陶瓷基复合材料具有较高的硬度。

陶瓷基体的硬度往往比金属基体或聚合物基体要高，因此陶瓷基复合材料在硬度方面具有优势。

这使得该材料在需要高硬度的应用中表现出色，如切割工具、磨料等领域。

再次，陶瓷基复合材料具有良好的抗腐蚀性。

由于陶瓷基体的本身特性，该材料在酸碱等腐蚀性环境中有很好的稳定性，不易受到腐蚀侵蚀。

这使得陶瓷基复合材料在化工、生物医药等领域得到广泛应用。

三、应用陶瓷基复合材料在很多领域都有广泛的应用。

下面将介绍几个典型的应用领域。

首先，陶瓷基复合材料在航空航天领域具有重要应用。

陶瓷基复合材料简介小伙伴们！今天咱来聊聊陶瓷基复合材料这玩意儿哈。

一、啥是陶瓷基复合材料呀。

陶瓷基复合材料呢，简单来说，就是以陶瓷为基体，然后加入一些其他的材料，像纤维啊、颗粒啊之类的，把它们组合在一起形成的一种新型材料。

就好比是给陶瓷找了几个“小伙伴”，大家一起发挥各自的优势，让材料的性能变得更厉害。

比如说，普通的陶瓷可能比较脆，容易碎，但是加了这些“小伙伴”之后，它的韧性就会好很多，不容易那么轻易就坏掉啦。

二、陶瓷基复合材料都有哪些优点呢。

这可就多啦！首先它的耐高温性能那是相当出色的。

想象一下，在那种超级高温的环境下，很多材料可能早就扛不住，变形或者融化了，但是陶瓷基复合材料却能稳稳地待在那儿，继续发挥作用。

就像在航空发动机里面，温度超高的，这时候陶瓷基复合材料就能大显身手，让发动机更稳定、更高效地工作。

它的硬度也很高哦。

就好比是给材料穿上了一层坚硬的“铠甲”，不容易被划伤或者磨损。

在一些需要耐磨的地方，比如机械加工的刀具啊，用陶瓷基复合材料做的刀具就会更耐用，加工的精度也会更高。

还有哦，它的化学稳定性也很好。

不管是遇到酸啊、碱啊，还是其他一些腐蚀性的东西，它都能保持自己的“本色”，不容易被腐蚀掉。

这在化工领域可是非常受欢迎的，很多化工设备用了陶瓷基复合材料，就能延长使用寿命，减少维修的麻烦啦。

三、陶瓷基复合材料是怎么制作出来的呢。

制作方法还挺多样的哈。

有一种叫热压烧结法，就是把陶瓷粉末和那些添加的材料混合好之后，放在一个模具里，然后施加一定的压力和温度，让它们紧紧地结合在一起。

这就像是把一堆“小零件”通过加热和挤压，让它们变成一个坚固的整体。

还有一种是化学气相沉积法。

这个方法就有点神奇啦，它是通过化学反应，让一些气体在陶瓷基体的表面沉积形成一层新的材料。

就好像是给陶瓷基体穿上了一层“衣服”，让它的性能得到提升。

四、陶瓷基复合材料都用在哪些地方呀。

它的应用领域那可是相当广泛的。

在航空航天领域，刚才咱也提到了，像发动机的叶片、燃烧室这些地方，都离不开陶瓷基复合材料。

陶瓷基复合材料的制备与性能研究陶瓷基复合材料是一种由陶瓷基体和增强相组成的复合材料，具有优异的物理、化学和力学性能。

本文将探讨陶瓷基复合材料的制备方法及其性能研究。

一、制备方法陶瓷基复合材料的制备方法多样，其中常见的方法包括熔融法、粉末冶金法、溶胶-凝胶法和化学气相沉积法等。

熔融法是制备陶瓷基复合材料的传统方法之一。

通过将陶瓷和增强相的原料混合后加热熔融，再经过凝固和固化，最终得到所需的复合材料。

粉末冶金法是常用的制备方法之一。

首先将陶瓷和增强相的粉末混合均匀，然后通过压制、烧结和热处理等工艺步骤，使粉末颗粒结合成致密的块状材料。

溶胶-凝胶法是一种制备高性能陶瓷基复合材料的新方法。

该方法首先通过溶胶制备得到陶瓷基体的前驱体，然后通过凝胶处理和热处理等步骤得到所需的复合材料。

化学气相沉积法是一种制备陶瓷基复合材料的高温气相法。

该方法通过将气相中的金属有机化合物和气相中的陶瓷前驱体反应，使陶瓷基体得到沉积，再通过后续处理使其形成复合材料。

二、性能研究陶瓷基复合材料的性能研究主要包括物理性能、力学性能和化学性能等方面。

物理性能是指材料的密度、热膨胀系数、导热性能等方面的性能。

研究表明，陶瓷基复合材料具有较低的密度和较高的硬度，同时具有较好的热膨胀系数和导热性能。

力学性能是指材料的强度、韧性、硬度、断裂韧性等方面的性能。

由于陶瓷本身具有脆性，在复合材料中往往需要添加增强相来改善其力学性能。

增强相的加入可以提高材料的强度和韧性，从而增加材料的使用寿命。

化学性能是指材料在不同化学环境下的稳定性和耐腐蚀性。

陶瓷基复合材料具有优异的化学稳定性和耐腐蚀性，可应用于一些特殊的化学环境中。

此外，陶瓷基复合材料的电学性能和磁学性能也是研究的重点之一。

陶瓷基复合材料在电子器件、电磁材料等领域具有广泛的应用前景。

总结陶瓷基复合材料的制备与性能研究是材料科学领域的热点研究方向。

通过不同的制备方法，可得到具有优异性能的陶瓷基复合材料。

陶瓷基复合材料
陶瓷基复合材料是一种由陶瓷基体和其他增强材料组成的复合材料。

它具有优异的耐高温、耐腐蚀、耐磨损、绝缘性能和较高的强度和硬度，因此在航空航天、汽车、机械等领域有着广泛的应用前景。

首先，陶瓷基复合材料的制备方法有多种，包括热压法、热等静压法、注射成型法等。

其中，热压法是一种常用的制备方法，通过将陶瓷粉末和增强材料粉末混合后，经过模具成型，再进行高温高压烧结而成。

这种方法制备的陶瓷基复合材料具有较高的密度和强度，适用于要求较高性能的领域。

其次，陶瓷基复合材料的增强材料多样，常见的有碳纤维、硅碳化物、氧化锆等。

这些增强材料能够有效提高陶瓷基复合材料的强度和韧性，使其具有更广泛的应用前景。

同时，通过合理选择和设计增强材料的类型和比例，可以使陶瓷基复合材料具有更优异的性能。

另外，陶瓷基复合材料的应用领域广泛，例如在航空航天领域，可以用于制造发动机零部件、导弹外壳等高温、高压、高速工作的零部件；在汽车领域，可以用于制造发动机缸套、刹车盘等耐磨损、耐腐蚀的零部件；在机械领域，可以用于制造轴承、刀具等需要耐磨损、耐高温的零部件。

最后，陶瓷基复合材料在实际应用中还面临着一些挑战，如制备工艺复杂、成本较高、易受到裂纹和断裂等。

因此，需要进一步研究和改进制备工艺，提高制备效率和降低成本，同时加强对陶瓷基复合材料的性能评价和监测，以确保其在各个领域的可靠应用。

综上所述，陶瓷基复合材料具有广阔的应用前景和发展空间，通过不断的研究和创新，相信它将在未来的材料领域发挥越来越重要的作用。