济南大学：《复合材料》第八章 陶瓷基复合材料

第八章陶瓷基复合材料 8陶瓷基复合材料的种类及基本性能 82陶瓷基复合材料的成型加工技术 83陶瓷基复合材料的应用

1 第八章 陶瓷基复合材料 8.1 陶瓷基复合材料的种类及基本性能 8.2 陶瓷基复合材料的成型加工技术 8.3 陶瓷基复合材料的应用

8.,陶瓷基复合材料的种类及基本性能 现代陶瓷材料具个耐高温、耐磨损、 耐腐蚀及重量轻等许多优良的性能。 但是,陶瓷材料同时也具有致命的缺 点,即脆性,这一弱点正是目前淘瓷材料 的使用受到很大限制的主要原因

2 8.1 陶瓷基复合材料的种类及基本性能 现代陶瓷材料具个耐高温、耐磨损、 耐腐蚀及重量轻等许多优良的性能。 但是，陶瓷材料同时也具有致命的缺 点，即脆性，这一弱点正是目前淘瓷材料 的使用受到很大限制的主要原因

因此,陶瓷材料的韧性化问题便成了 近年来陶瓷工作者们研究的一个重点问题。 现在这方面的研究巳取得了初步进展, 探索出了若千种韧化陶瓷的途径

3 因此，陶瓷材料的韧性化问题便成了 近年来陶瓷工作者们研究的一个重点问题。 现在这方面的研究巳取得了初步进展， 探索出了若干种韧化陶瓷的途径

其中,往陶陶瓷材料中加入起 增韧作用的第二相而制成陶瓷基复 合材料即是一种重要方法

4 其中，往陶陶瓷材料中加入起 增韧作用的第二相而制成陶瓷基复 合材料即是一种重要方法

8,,1陶盗基复合材料的基体与增强体 1.陶瓷基复合材料的基体 陶瓷基复合材料的基体为陶瓷,这是 种包括范围很广的材料,属于无机化合 物而不是单质,所以它的结构远比金属合 金复杂得多

5 8.1.1 陶瓷基复合材料的基体与增强体 1．陶瓷基复合材料的基体 陶瓷基复合材料的基体为陶瓷，这是 一种包括范围很广的材料，属于无机化合 物而不是单质，所以它的结构远比金属合 金复杂得多

现代陶瓷材料的研究,最早是从对硅 酸盐材料的硏究开始的,随后又逐步扩大 到了其他的无机非金属材料。 目前被人们研究最多的是碳化硅、氮 化硅、氧化铝等,它们普遍具有耐高温 耐腐蚀、高强度、重量轻和价格低等优点

6 现代陶瓷材料的研究，最早是从对硅 酸盐材料的研究开始的，随后又逐步扩大 到了其他的无机非金属材料。 目前被人们研究最多的是碳化硅、氮 化硅、氧化铝等，它们普遍具有耐高温、 耐腐蚀、高强度、重量轻和价格低等优点

2,陶瓷复合材料的增强体 陶瓷基复合材料中的增强体,通常 也称为增韧体。 从几何尺寸上增强体可分为纤维 (长、短纤维、晶须和颗粒三类

7 2．陶瓷复合材料的增强体 陶瓷基复合材料中的增强体，通常 也称为增韧体。 从几何尺寸上增强体可分为纤维 (长、短纤维)、晶须和颗粒三类

碳纤维是用来制造陶瓷基复合材 料最常用的纤维之 碳纤维可用多种方法进行生产。 工业上主要采用有机母体的热氧化和 石墨化

8 碳纤维是用来制造陶瓷基复合材 料最常用的纤维之一。 碳纤维可用多种方法进行生产。 工业上主要采用有机母体的热氧化和 石墨化

碳纤维的生产过程主要包括三个阶段。 第一阶段在空气中于200-400℃进行低 温氧化 第二阶段是在惰性气体中在1000℃左 右进行碳化处理; 第三阶段则是在惰性气体中于2000℃ 以上的温度作石墨化处理

9 碳纤维的生产过程主要包括三个阶段。 第一阶段在空气中于200~400℃进行低 温氧化； 第二阶段是在惰性气体中在1000℃左 右进行碳化处理； 第三阶段则是在惰性气体中于2000℃ 以上的温度作石墨化处理

目前,碳纤维常规生产的品种主要有两种 即高模量型和低模量型。 其中,高模量型的拉徳模量约为400GPa 拉伸强度约为17GPa 低模量型的拉伸模量约为240GPa,拉伸 强度约为25GPa。 10

10 目前，碳纤维常规生产的品种主要有两种， 即高模量型和低模量型。 其中，高模量型的拉伸模量约为400 GPa， 拉伸强度约为1.7 GPa； 低模量型的拉伸模量约为240 GPa，拉伸 强度约为2.5 GPa