陶瓷基复合材料37446学习教案

1、会计学1陶瓷陶瓷(toc)基复合材料基复合材料37446第一页，共67页。第2页/共67页第二页，共67页。第3页/共67页第三页，共67页。制备方法弯曲强度（4点）/MPa弹性模量/GPa热膨胀系数/10-6-1热传导率/(Wm-1K-1)2510001375热压（加MgO）6906203303173.03015烧结（Y2O3）6555852752363.22812反应烧结（密度2.45）2103453801652.863第4页/共67页第四页，共67页。第5页/共67页第五页，共67页。第6页/共67页第六页，共67页。释放应变能。ppmmEETF/ )21 (2/ )1 (3)(RrFr

2、3)(5 . 0RrF第7页/共67页第七页，共67页。体系第二相颗粒尺寸/m第二相体积含量/%弯曲强度断裂韧性残余应力(T=1200)/MPa线膨胀系数差MPa增量/%MPam1/2增量/%TiCp/SiC24.6470680453.86.05815000TiB2p/Si14.5452230016360478304.68.990223001.0106.57.31223200TiNp/Si3N44.0106.57.8202320013.6106.57.21123200SiCp/Al2O32.05.1370490323.24.541109008.05.137037003

3、.23.92210900SiCp/MgO503407001061.24.527513700第8页/共67页第八页，共67页。第9页/共67页第九页，共67页。第10页/共67页第十页，共67页。第11页/共67页第十一页，共67页。第12页/共67页第十二页，共67页。22121)(1 ()1 (TEKdmpmcc14ddVcp第13页/共67页第十三页，共67页。第14页/共67页第十四页，共67页。复合体系K1c/MPam1/2dmin/mdc/mTiCp/SiC67.7418.22TiCp/Si3N479.5222.4SiCp/Si3N46.7135317TiB2p/ Si3N45.33

4、.58.24TiB2p/SiC4.52.666.25第15页/共67页第十五页，共67页。pppmccdAEKKK)085. 1 (2221011)1 (3)1)(2)(1 (mpmpAmppmEE)21 ()21 (pd/085. 1AEqpm/2第16页/共67页第十六页，共67页。第17页/共67页第十七页，共67页。第18页/共67页第十八页，共67页。第19页/共67页第十九页，共67页。第20页/共67页第二十页，共67页。第21页/共67页第二十一页，共67页。第22页/共67页第二十二页，共67页。第23页/共67页第二十三页，共67页。第24页/共67页第二十四页，共67页。

5、(zhpn)致密度高，增强体与基体结合好，能有效抑制界面反应，但制品(zhpn)形状简单，纤维择优取向，性能各向异性，设备投资大，较常使用。第25页/共67页第二十五页，共67页。第26页/共67页第二十六页，共67页。第27页/共67页第二十七页，共67页。第28页/共67页第二十八页，共67页。第29页/共67页第二十九页，共67页。第30页/共67页第三十页，共67页。iErEVKwmcwwfB)1 (62第31页/共67页第三十一页，共67页。icwwfpErVK0第32页/共67页第三十二页，共67页。第33页/共67页第三十三页，共67页。第34页/共67页第三十四页，共67页。第

6、35页/共67页第三十五页，共67页。第36页/共67页第三十六页，共67页。第37页/共67页第三十七页，共67页。材料体系弯曲强度/MPa断裂韧性/MPam1/2Al2O3300400205420%SiCw-Al2O36508007.59.0Si3N450080045.530%SiCw-Si3N47009506.57.5莫来石2002.220%SiCw-莫来石4204.7玻璃771.020%SiCw-玻璃1251903.85.5尖晶石32030%SiCw-尖晶石415堇青石1802.220%SiCw-堇青石2603.7第38页/共67页第三十八页，共67页。第39页/共67页第三十九页，共

7、67页。第40页/共67页第四十页，共67页。第41页/共67页第四十一页，共67页。编号Si3N4Y2O3Al2O3La2O3SiCw体积密度/gcm-3RT弯曲强度/MPa1350弯曲强度/MPa断裂韧性/MPam1/217253203.26750.22008.05274.532.5203.28869.5464.28.773725320（酸洗）3.28805.1271.49.454601010203.43598.1488.55.5256488203.48720.5612.16.60660101020（酸洗）3.54804.3662.610.47第42页/共67页第四十二页，共67页。第43

8、页/共67页第四十三页，共67页。第44页/共67页第四十四页，共67页。第45页/共67页第四十五页，共67页。第46页/共67页第四十六页，共67页。第47页/共67页第四十七页，共67页。第48页/共67页第四十八页，共67页。第49页/共67页第四十九页，共67页。第50页/共67页第五十页，共67页。第51页/共67页第五十一页，共67页。第52页/共67页第五十二页，共67页。第53页/共67页第五十三页，共67页。第54页/共67页第五十四页，共67页。第55页/共67页第五十五页，共67页。第56页/共67页第五十六页，共67页。n用途：火箭的大型无冷却喷嘴、航空发动机高温部件

9、、柴油发动机高温部件等。第57页/共67页第五十七页，共67页。第58页/共67页第五十八页，共67页。性能化学气相浸渗法液相浸渗法PIPRMI等温CVI梯度CVICf/SiCCf/SiCCf/C-SiC拉伸强度/MPa35030032025024027080190断裂应变/%0.90.60.90.50.81.10.150.35杨氏模量/GPa90100901006560805070耐压强度/MPa580700450550590430450210320弯曲强度/MPa500700450500500330370160300层间剪切强度/MPa35454810352833气孔率/%10101510

10、152025纤维体积分数/%4542474642475565体积密度/gcm-32.12.12.21.81.71.81.92.0线膨胀系数/106K-1331.0632.5554.0642.57导热系数/W(mK)-114.320.61411.312.617.022.65.96.575.35.57.510.3比热容/J(kgK)-1620140090016006901550第59页/共67页第五十九页，共67页。第60页/共67页第六十页，共67页。密度/gcm-3杨氏模量/GPa线膨胀系数/106K-1拉伸强度/MPa断裂韧性/MPam1/2弯曲强度/MPa室温1200130014002.8

11、1605.526028461488400340第61页/共67页第六十一页，共67页。热震温度/热循环次数弯曲强度/MPa强度保留率/%室温0385100013579310005328851200132284第62页/共67页第六十二页，共67页。第63页/共67页第六十三页，共67页。基体类型主要组成次要成分主晶相使用温度/玻璃7740硼硅酸盐玻璃B2O3、SiO2Na2O、Al2O36001723铝硅酸盐玻璃Al2O3、SiO2、MgO、CaOB2O3、BaO7007930高硅玻璃SiO2B2O31150微晶玻璃锂辉石-(LAS-) Li2O、Al2O3、SiO2、MgOZnO、ZrO2、BaO锂辉石1000锂辉石-(LAS-)Li2O、Al2O3、SiO2、MgO、Nb2O5ZnO、ZrO2、BaO锂辉石1100锂辉石-(LAS-)Li2O、Al2O3、SiO2、MgO、Nb2O5ZrO2锂辉石1200堇青石（MAS）MgO、Al2O3、SiO2BaO堇青石1200钡堇青石（BMAS）BaO、Al2O3、SiO2、MgO钡堇青石1250莫来石Al2O3、SiO2莫来石约1500钡长石BaO、Al2O3、SiO2钡