《无机复合材料及工艺》第六章--陶瓷复合材料的制备与加工.pdfVIP

第六章第六章 陶瓷复合材料的制备与加工陶瓷复合材料的制备与加工 44..11 概述概述 陶瓷材料是指非金属元素与金属元素或非金属元素结合形陶瓷材料是指非金属元素与金属元素或非金属元素结合形 成的固态化合物材料成的固态化合物材料，，例如氧化铝例如氧化铝、、氮化硅氮化硅、、钛酸铅等钛酸铅等。。 陶瓷材料根据其所结合的非金属元素的种类陶瓷材料根据其所结合的非金属元素的种类，，分为氧化物分为氧化物 陶瓷陶瓷、、非氧化物陶瓷非氧化物陶瓷。。 氧化物陶瓷包括氧化铝氧化物陶瓷包括氧化铝、、氧化锆氧化锆、、莫来石莫来石、、硅酸盐等硅酸盐等；；非非 氧化物陶瓷又分为碳化物陶瓷氧化物陶瓷又分为碳化物陶瓷 （（碳化硅碳化硅、、碳化钛等碳化钛等））、、氮化氮化 物陶瓷物陶瓷 （（氮化硅氮化硅、、氮化铝等氮化铝等））、、硼化物陶瓷硼化物陶瓷 （（硼化钛硼化钛、、硼化硼化 锆等锆等））。。 陶瓷材料多数为离子键和共价键的化合物陶瓷材料多数为离子键和共价键的化合物，，具有很高的熔具有很高的熔 点点、、硬度硬度、、强度强度，，但是但是，，容忍形变的能力差容忍形变的能力差，，所以所以，，陶瓷材陶瓷材 料一般为脆性材料料一般为脆性材料。。陶瓷材料的增韧是陶瓷材料复合化的重陶瓷材料的增韧是陶瓷材料复合化的重 要目的之一要目的之一。。 陶瓷基复合材料是指材料中的连续相陶瓷基复合材料是指材料中的连续相 （（基体基体））为陶瓷的复为陶瓷的复 合材料合材料。。 主要陶瓷基体包括氧化物主要陶瓷基体包括氧化物 （（AlAl OO 、、mullitemullite、、ZrOZrO ）、）、碳化碳化 22 33 22 物物 （（SiCSiC、、TiCTiC）、）、氮化物氮化物 （（SiSi NN 、、TiNTiN）、）、硼化物硼化物 （（TiBTiB 、、 33 44 22 ZrBZrB ））及玻璃及玻璃 （（LASLAS））等等。。 22 增韧强化的主要增强体包括纤维增韧强化的主要增强体包括纤维增韧强化的主要增强体包括纤维增韧强化的主要增强体包括纤维、、、、晶须晶须晶须晶须、、、、可相变颗粒和硬可相变颗粒和硬可相变颗粒和硬可相变颗粒和硬 质颗粒质颗粒，，如陶瓷纤维如陶瓷纤维 （（SiCSiC 、、CC ）、）、高熔点金属纤维高熔点金属纤维 （（WW ）、）、 ff ff ff 陶瓷晶须陶瓷晶须 （（SiCwSiCw、、TiCwTiCw）、）、陶瓷颗粒陶瓷颗粒 （（SiCpSiCp、、ZrOZrO pp、、TiCpTiCp）、）、 22 金属颗粒金属颗粒 （（NipNip、、CopCop等等）。）。 陶瓷基复合材料的制备方法可以分为粉末烧结法陶瓷基复合材料的制备方法可以分为粉末烧结法、、气相析气相析 出法出法、、有机高分子材料合成法有机高分子材料合成法、、液态基体复合法液态基体复合法、、自蔓延燃自蔓延燃 烧合成法烧合成法、、等离子体喷射法以及电解析出法等几大类等离子体喷射法以及电解析出法等几大类。。 44..22..11 增强纤维增强纤维 （（11））金属纤维金属纤维 TaTa、、MoMo、、WW、、NiNi、、NbNb等高熔点纤维及不锈钢纤维等高熔点纤维及不锈钢纤维，，原则上都原则上都 可以用作陶瓷基体的增强体可以用作陶瓷基体的增强体。。金属纤维一般由拉丝金属纤维一般由拉丝集束拉丝集束拉丝 法而制成法而制成法而制成法而制成，，，，直径在直径在直径在直径在10101010600600600600mmmm的范围内的范围内的范围内的范围内。。。。其特点是比重大其特点是比重大其特点是比重大其特点是比重大、、、、热膨热膨热膨热膨 胀系数大胀系数大、、容易氧化容易氧化，，可能对复合材料制作工艺和性能不利可能对复合材料制作工艺和性