陶瓷複合材料
| 陶瓷複合材料 |
複合材料通常具有不同材料相互取長補短的良好綜合性能。複合材料兼有兩種或兩種以上材料的特點，能改善單一材料的性能，如提高強度、增加韌性和改善介電性能等。作為高溫結構材料用的陶瓷複合材料，主要用於宇航，軍工等部門。此外，在機械、化工、電子技術等領域也廣泛採用各種陶瓷複合材料。陶瓷基複合材料是以陶瓷為基體與各種纖維複合的一類複合材料。陶瓷基體可為氮化硅、碳化硅等高溫結構陶瓷。這些先進陶瓷具有耐高溫、高強度和剛度、相對重量較輕、抗腐蝕等優異性能，而其致命的弱點是具有脆性，處於應力狀態時，會產生裂紋，甚至斷裂導致材料失效。而採用高強度、高彈性的纖維與基體複合，則是提高陶瓷韌性和可靠性的一個有效的方法。纖維能阻止裂紋的擴展，從而得到有優良韌性的纖維增強陶瓷基複合材料。 陶瓷基複合材料具有優異的耐高溫性能，主要用作高溫及耐磨製品。其最高使用溫度主要取決於基體特徵。
目錄
簡介
主要有陶瓷與金屬複合材料，如特種無機纖維或晶須增強金屬材料、金屬陶瓷、複合粉料等；陶瓷與有機高分子材料的複合材料，如特種無機纖維或晶須增強有機材料等；陶瓷與陶瓷的複合材料，如特種無機纖維、晶須、顆粒、板晶等增韌補強陶瓷材料。陶瓷基複合材料通常可分為顆粒補強陶瓷基複合材料和纖維補強陶瓷基複合材料兩類。
評價
陶瓷基體材料主要以結晶和非結晶兩種形態的化合物存在，按照組成化合物的元素不同，又可以分為氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷等。此外，還有一些會以混合氧化物的形態存在氧化物陶瓷基體(1)氧化鋁陶瓷基體 以氧化鋁為主要成分的陶瓷稱為氧化鋁陶瓷，氧化鋁僅有一種熱動力學穩定的相態。氧化鋁陶瓷包括高純氧化鋁瓷，99氧化鋁陶瓷，95氧化鋁陶瓷，85氧化鋁陶瓷等(2)氧化鋯陶瓷基體 以氧化鋯為主要成分的陶瓷稱為氧化鋯陶瓷。氧化鋯密度5.6-5.9g/cm3，熔點2175℃。穩定的氧化鋯陶瓷的比熱容和導熱係數小，韌性好，化學穩定性良好．高溫時具有抗酸性和抗鹼性。氮化物陶瓷基體氮化物陶瓷基體氮化物陶瓷基體氮化物陶瓷基體(1)氮化硅陶瓷基體以氮化硅為主要成分的陶瓷稱氮化硅陶瓷，氮化硅陶瓷有兩種形態。此外氮化硅還具有熱膨脹係數低，優異的抗冷熱聚變能力，能耐除氫氟酸外的各種無機酸和鹼溶液，還可耐熔融的鉛、錫、鎳、黃鋼、鋁等有色金屬及合金的侵蝕且不粘留這些金屬液。(2) 氮化硼陶瓷基體以氮化硼為主要成分的陶瓷稱為氯化硼陶瓷。氮化硼是共價鍵化合物 ，碳化物陶瓷基體碳化物陶瓷基體碳化物陶瓷基體碳化物陶瓷基體 以碳化硅為主要成分的陶瓷稱為碳化硅陶瓷。碳化硅是一種非常硬和抗磨蝕的材料，以熱壓法製造的碳化硅用來作為切割鑽石的刀具。碳化硅還具有優異的抗腐蝕性能，抗氧化性能(3)碳化硼陶瓷基體以碳化硼為主要成分的陶瓷稱為碳化硼陶瓷。碳化硼是一種低密度、高熔點、高硬度陶瓷。碳化硼粉末可以通過無壓燒結、熱壓等製備技術形成緻密的材料。[1]