陶瓷复合材料ppt陶瓷复合材料.ppt

1、陶瓷复合材料,是指材料中的连续相（基体）为陶瓷的复合材料。,主要内容,概述 颗粒弥散陶瓷基复合材料 晶须强韧化陶瓷基复合材料 纤维增强陶瓷基复合材料 纳米复合材料,陶瓷基复合材料种类,功能陶瓷-利用材料的电、磁、声、光、热、化学性能与力学性能及其耦合效应，实现某种使用功能的精细陶瓷。包括半导体材料、敏感材料(热敏、压敏、气敏、光敏、湿敏陶瓷等）、绝缘材料（含高导热绝缘材料）、高温超导材料等。,结构陶瓷-主要是指发挥其机械、热、化学等性能的一大类新型陶瓷材料。它可以在许多苛刻的工作环境下服役，因而成为许多新兴科学技术得以实现的关键，包括各种耐高温、耐腐蚀、耐磨结构材料，如Al2O3、BN、WC等

2、结构用陶瓷材料。,纳米功能陶瓷项链,结构陶瓷柱塞,高温结构陶瓷件,远红外负离子纳米功能陶瓷粉保健自发热 护踝,陶瓷材料复合化的目的,功能陶瓷主要是为了获得某些新的功能。,结构陶瓷为了提高材料的强度、韧性等力学性能，或耐热、耐蚀性能。,用作陶瓷基复合材料的强化材料,各种陶瓷颗粒、晶须、纤维及某些金属纤维。,陶瓷复合材料的应用,陶瓷材料具有强度高、质量轻、耐腐蚀、耐高温等一系列优点，受到广泛的关注与重视。,陶瓷复合材料主要应用在耐磨、耐蚀、耐高温以及对于强度、比强度、质量有较为特殊要求的材料等方面。作为高温结构件的陶瓷复合材料，较为成功的应用实例是轿车发动机涡轮增压器用转子材料（Si3N4基复合材

3、料），其工作温度为900，最高转速达每分钟十几万转。 Si3N4基复合材料的另一典型应用是耐磨材料，如耐磨轴承、刀具等。,氧化锆耐腐蚀陶瓷轴承,超硬超耐磨立方氮化硼刀具，陶瓷刀具,陶瓷复合材料的韧化机制,韧化机制,防护机制,非防护机制,偏转机制,弯曲机制,桥梁机制,非桥梁机制,陶瓷复合材料的韧化机制,防护机制指可以缓和裂纹尖端的应力集中，从而减缓或阻止裂纹的扩展，提高材料韧性的机制。 桥梁机制强化相直接承受应力作用； 非桥梁机制以及强化相不直接承受应力，但在裂纹端形成附加应力场。,非防护机制指由于强化相的存在，迫使裂纹需要不断改变扩展方向，或使裂纹产生“弯曲”（类似于颗粒对位错的钉扎作用），使

4、得其扩展需要消耗附加能量（即提高了材料的韧性）。主要有偏转机制和弯曲机制。,陶瓷基复合材料的制备方法,粉末烧结法、气相析出法、有机高分子材料合成法、液态基体复合法、自蔓延燃烧合成法、等离子体喷射法以及电解析出法等几大类。,陶瓷基复合材料用增强体分类,增强材料,增强纤维,晶须,陶瓷片状晶体与硬质颗粒,陶瓷纤维有SiC、 SiN、 Al2O3纤维,增强纤维,金属纤维有Ta、Mo、W、Ni等纤维,碳纤维：有机高分子系和沥青系。,指直径在0.12um、长径比L/D在10以上的单晶体短纤维。主要是陶瓷晶须，如SiC晶须、NbC晶须、磷酸钙晶须。金属晶须和高分晶须的研究和使用报导还比较少。,晶须,片状陶瓷

5、晶体又称晶片，主要有SiC晶片和Al2O3晶片。,陶瓷片状晶体与硬质颗粒,颗粒弥散陶瓷基复合材料,复合材料的增强增韧体，在颗粒增强复合材料中一般为第二相，或者弥散相。 可用于陶瓷复合材料增强体的弥散颗粒相主要有SiC、Al2O3、TiC、 TiN、BN等硬质陶瓷相以及Fe、Co、Ni等金属及其合金等延性相。 基体材料主要有SiC、Al2O3、ZrO2、Si3N4等各种陶瓷材料。,相变增韧陶瓷材料：ZrO2颗粒,颗粒弥散陶瓷基复合材料,硬质颗粒弥散强化陶瓷基复合材料,液相(L),立方相(C),四方相(t),单斜相(m),2370,1027,晶须强韧化陶瓷基复合材料,晶须的增韧效果很大程度上来自于晶须与基体的相互作用，而相互作用的着力点（界面）则是晶须的表面。,晶须的处理,简单的原位处理方法，以使表面形成富碳膜层,化学或电化学涂层的方法，使晶须表面形成氧化物凝胶包覆层。,纤维增强陶瓷基复合材料,用陶瓷纤维增强的基体材料，主要有SiC、Si3N4、Al2O3、SiO2及玻璃等，其制造工艺包括：,纤维的处理（涂层等）,纤维的编织和叠层,将基体物质充填到纤维之间,压制和烧结等,陶瓷纤维增强基体材料制备技术的关键，是如何将陶瓷基体的粉料密实地充填到纤维之间。常用的充填方