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金屬的磨損結(jié)課論文
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  • 金屬的磨損陶瓷基復(fù)合材料是以陶瓷為基體與各種纖維復(fù)合的一類(lèi)復(fù)合材料。陶瓷基體可為氮化硅、碳化硅等高溫結(jié)構(gòu)陶瓷。這些先進(jìn)陶瓷具有耐高溫、高強(qiáng)度和剛度、相對(duì)重量較輕、抗腐蝕等優(yōu)異性能，而其致命的弱點(diǎn)是具有脆性，處于應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生裂紋，甚至斷裂導(dǎo)致材料失效。而采用高強(qiáng)度、高彈性的纖維與基體復(fù)合，則是提高陶瓷韌性和可靠性的一個(gè)有效的方法。纖維能阻止裂紋的擴(kuò)展，從而得到有優(yōu)良韌性的纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料。
    連續(xù)纖維補(bǔ)強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料是將耐高溫的纖維植入陶瓷基體中形成的一種高性能復(fù)合材料。由于其具有高強(qiáng)度和高韌性,特別是具有與普通陶瓷不同的非失效性斷裂方式,使其受到世界各國(guó)的極大關(guān)注。
    連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料的制備方法有一下五種：
    （1）料漿浸漬和熱壓燒結(jié)法。料漿浸漬和熱壓燒結(jié)法的基本原理是將具有可燒結(jié)性的基體原料粉末與連續(xù)纖維用浸漬工藝制成坯件，然后高溫下加壓燒結(jié)，使基體材料與纖維結(jié)合成復(fù)合材料。工藝流程如下：
    干燥→浸漬漿料→纖維纏繞于繞絲機(jī)滾筒→剪裁浸漿纖維無(wú)緯布→在模中鋪排并冷壓成坯料→干燥→高溫去膠→熱壓燒結(jié)→復(fù)合材料制品
    料漿浸漬是指讓纖維通過(guò)盛有料漿的容器浸掛料漿后纏繞在卷簡(jiǎn)上，烘干，沿卷 簡(jiǎn)母線(xiàn)切斷，取下后得到無(wú)緯布，將無(wú)緯布剪裁成一定規(guī)格的條帶或片，在模具中疊排，即成為預(yù)成型坯件。經(jīng)高溫去膠和燒結(jié)得到復(fù)合材料制件。熱壓燒結(jié)應(yīng)按預(yù)定規(guī)律(即熱壓制度)升溫和加壓。熱壓過(guò)程中，最初階段是高溫去膠，隨粘結(jié)劑揮發(fā)、逸出，將發(fā)生基體顆粒重新分布、燒結(jié)和在外壓作用下的粘性流動(dòng)等過(guò)程，最終獲得致密化的復(fù)合材料。此種工藝己用于制備以玻璃相為基體的復(fù)合材料。
    （2）直接氧化沉積法。直接氧化沉積法最早被用于制備A12O3／A1復(fù)合材料，后推廣用于制備連續(xù)纖維增強(qiáng)氧化物陶瓷基復(fù)合材料。LANXIDE法工藝原理為：將連續(xù)纖維預(yù)成型坯件置于熔融金屬上面，因毛細(xì)管作用，熔融金屬向預(yù)成型體中滲透。由于熔融金屬中含有少量添加劑，并處于空氣或氧化氣氛中，浸漬到纖維預(yù)成型體中的熔融金屬與氣相氧化劑反應(yīng)形成氧化物基體，產(chǎn)生的氧化物沉 積在纖維周?chē)纬珊猩倭繗堄嘟饘俚摹⒅旅艿倪B續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料。此種方法適用于制備以氧化鋁為基體的陶瓷基復(fù)合材料，如SiC／A1203，在1200~C的抗彎強(qiáng)度為350MPa，斷裂韌性為18MPa·m1/2，室溫時(shí)的抗彎強(qiáng)度為450MPa，斷裂韌性為21MPa·m1/2。...
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