陶瓷基复合材料的研究现状与发展前景.pdfVIP

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：***

学号：************

班级：材料091班

日期：2012年12月22日

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

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

Ceramicmatrixcompositesresearchpresentsituation

andthedevelopmentprospect

--Carbideceramicmatrixcomposites

Abstract：Thispaperreviewstheceramicbasecompositematerial,thedevelopment

historyofceramicmatrixcompositesisintroducedthepreparationprocess,

elaboratedtheceramicmatrixcomposites,thepropertiesandtheapplicationofthe

analysisoftheceramicbasecompositematerialexistingproblems,andprospects

theceramicmatrixcompositesfuturedevelopmenttrend.

Keywords：Ceramicmatrixcomposites,preparationprocess,performanceand

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

过程中通过裂纹偏转、纤维断裂和纤维拔出等机理吸收能量,既有效的增强了材

料的强度和韧性,又保持了基体材料低膨胀、低密度的特点。

2发展历史

从历史来看，陶瓷基复合材料的发展大致可以分为以下三个阶段：

第一个阶段：慈宁宫陶、瓷器到近代的传统陶瓷。陶器的出现、发展和广泛

应用是社会生产力的一个飞跃，同时也大大方便和丰富了人们的生活。此后的陶

瓷经历了漫长的发展和演变过程。随着金属冶炼技术的发展，人类掌握了通过鼓

风提高燃烧温度的技术，采用了喊铝量较高的瓷土，发明了釉。由于这三个方面

因素的促进，陶瓷发展到了以洁白细腻、轻巧美观、材质精美和具有得天独厚的

资源优势的瓷器，成为陶瓷发展史的一次重要飞跃，也是陶瓷发展史的第一个里

程碑。它标志着人类完成了从蒙昧时代进化到野蛮时代，进而过渡到文明时代，

具有划时代的意义。近代，由于对陶瓷的原料、配比、成型、制作工艺进行精选

优化和严格控制，不仅提高了陶瓷制品的质量，增加了花色品种，而且随着科学

技术的发展和需求，在日用陶瓷的基础上又衍生出了许多种类的陶瓷，如电力工

业用的绝缘陶瓷、建筑用的建筑陶瓷和卫生陶瓷、冶金工业用的耐火陶瓷、化学

工业用的耐腐蚀的化工陶瓷和多孔陶瓷等。由于这些陶瓷的主要成分是硅酸盐化

【2】

合物，人们将这些陶瓷称为传统陶瓷。

第二个阶段：从传统陶瓷到新型陶瓷。这一阶段起源于20世纪40到50年

代，是陶瓷史上的第二次飞跃。电子工业的快速发展和宇宙开发，原子能工业的

兴起，以及激光技术、传感技术、光电技术等新技术的出现，对陶瓷材料提出了

很高的要求，而传统陶瓷无论