晶须增韧陶瓷基复合材料的设计要点与复合技术

晶须增韧陶瓷基复合材料是改善陶瓷韧性的有效措施,近年来极受重视,发展迅速。本文简要介绍设计、制备这类复合材料时应考虑的主要问题、这类复合材料的制备技术和达到的强化增韧效果,以及一些有希望的新技术和今后的一些研究课题。     

陶瓷基复合材料的纤维增韧

系统地介绍了纤维（晶须）增韧陶瓷基复合材料的类型、制备工艺、性能特点和增韧机制,指出了这类材料的研究课题和发展方向;结果表明：纤维（晶须）增韧陶瓷基复合材料与其他结构陶瓷材料相比,是近年来发展起来的高性能工程结构材料,也是最有希望得到实际应用的材料。     

陶瓷基复合材料的纤维增韧

系统地介绍了纤维（晶须）增韧陶瓷基复合材料的类型,制备工艺,性能特点和增韧机制,指出了这类材料的研究课题和发展方向;结果表明：纤维（晶须）增韧陶瓷基复合材料与其他结构陶瓷材料相比,是近年来发展起来的高性能工程结构材料,也是最有希望得到实际应用的材料。     

压电陶瓷颗粒增韧陶瓷基复合材料研究进展

本文综述了压电陶瓷颗粒增韧陶瓷基复合材料的研究进展,重点讨论了增韧机理、极化及不同工艺对增韧效果的影响.分析认为,研究一种低成本、烧结性能较好且能够与基体稳定共存的压电材料,以及能够获得最佳性能的合适的制备工艺是目前的研究趋势,具有广阔的发展前景.     

晶须补强陶瓷基复合材料界面研究进展

结合国内外的工作，介绍了晶须补强陶瓷复合材料界面研究的最新进展，包括：晶须表面化学；界面物理和化学相容性，界面应力和涂层对复合材料力学性能的影响；晶须涂层工艺，界面研究发展动向。     

碳纤维增韧陶瓷基复合材料的研究进展

碳纤维增韧陶瓷基复合材料不仅具有耐高温、耐磨损、抗氧化和机械性能良好的优点,还具有抗热震、抗烧蚀、抗疲劳和抗蠕变等特性,在空天飞行器的热防护系统、航空发动机、火箭发动机、高性能制动以及先进核能等高温热结构部件上具有良好的应用前景。本文介绍了该复合材料在碳纤维、陶瓷基体、复合材料制备方法及应用等方面的研究进展,以便更好地了解目前该研究领域在国内外的研究热点。     

碳化硅晶须增韧陶瓷基复合材料的研究进展

碳化硅晶须具有高强度、高弹性模量等优点,是一种应用广泛的补强材料。本文结合国内外研究现状着重介绍了碳化硅晶须的性质、增韧机理以及在增强陶瓷基复合材料中的研究进展,探讨了新的生产工艺和研究方向,并对碳化硅晶须的应用前景做了展望。     

SiC晶须增强陶瓷基复合材料的研究

用不同的Al_2O_3粉料,采用SiC晶须补强以及加入第三相SiC粒子弥散增韧的方式,研究了SiC晶须Al_2O_3基复合材料的力学性能,得到强度σ_f=780MPa,K_(Ic)=7.6MPa·m~(1/2)的结果。通过不同的分敌途径,对晶须分散效果进行了实验观察和探讨;并讨论了晶须的分散均匀性对力学性能的影响。同时,就晶须团聚体在增韧过程中所起的作用提出了一种新的、可能的增韧机制,合理地解释了实验结果。最后,就三元复合系统中晶须补强和弥散增韧两种途径的迭加效果进行了讨论。     

连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料研究

采用化学气相浸渗法制造了连续碳纤维和碳化硅纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料，并对复合材料的显微结构和力学性能进行了研究，C/SiC／SiC复合材料的密度分别为2．1g/cm^3和2．5g/cm63，在断理解过程中表现出明显的非线性和非灾难性的断裂行为和规律，C／SiC和SiC／SiC弯曲强度分别为450MPa和850MPa，从室温至1600℃强度不发生降低；断裂韧性为20MPa.m^1/2和41．5MPa.m^1/2，断裂功为10kJ.m^-2和28．1kJ.m^-2，冲击韧性为62．0kJ.m^-2和36．0kJ.m^-2，C/SiC和SiC/SiC复合材料具有优异的抗热震性能，经1300℃→←3000℃，50次热震后，强度保持率高达96．4％，热震不是材料性能损伤的控制因素，而SiC/SiC复合材料优异的抗氧化性能，对温度梯度不敏感，得合材料喷管在液体火箭发动机上成功地通过了地面实验。     

陶瓷基复合材料增韧机理与CVI工艺

总结和介绍了陶瓷基复合材料的增韧机理、基体和增强增韧纤维的选择、CVI工艺，并提出了亟待解决的问题和发展方向。     

陶瓷纤维（晶须）增强陶瓷基复合材料研究进展

本文着重介绍了国内外陶瓷纤维或晶须增强陶瓷基复合材料研究现状。详细论述了这种材料今后的发展方向及有待解决的关键问题,并对陶瓷纤维或晶须与陶瓷基体物理及化学相容性以及制备工艺等方面,说明了对复合材料性能的影响。     

CVI法制备连续纤维增韧陶瓷基复合材料

在连续纤维增韧陶瓷基复合材料制备领域，ＣＶＩ法是目前已经实用并成为商品化的方法，这种方法能在较低温度了制备出形状复合，近尺寸和纤维体积分数高的陶瓷基复合材料，并能实现微观尺度上的成分设计，ＣＶＩ的最基本问题是物质的传输和化学反应动力学，纤维和基本间的界面，是影响复合材料力学性能的关键，本文旨在从ＣＶＩ的基本理论，方法和影响复合材料力学的因素出发，以国内外有关研究的水平及现状进行了分析。     

碳化硅颗粒、晶须、晶片增韧陶瓷复合材料的研究现状

讨论了碳化硅颗粒、晶须和晶片对陶瓷材料的增韧机理,综述了这几种陶瓷复合材料的研究现状,并提出了纳米陶瓷复合材料和复合增韧陶瓷材料是该种陶瓷复合材料发展的重点.     

纤维增强陶瓷基复合材料界面及增韧机制的进展

陶瓷基复合材料以其优异的耐高温、热稳定性好、耐磨损等性能,在高技术领域和航空航天领域有重要应用。界面在纤维和陶瓷基体之间起着决定性的作用,复合材料的界面相是纤维与基体连接的纽带,也是应力及其它信息传递的桥梁。本文分别从不同复合方式、复合材料的界面研究及纤维增强基体的增韧机制和界面的力学性能等方面进行了综述。     

纤维增强陶瓷基复合材料界面及增韧机制的进展

陶瓷基复合材料以其优异的耐高温、热稳定性好、耐磨损等性能,在高技术领域和航空航天领域有重要应用。界面在纤维和陶瓷基体之间起着决定性的作用,复合材料的界面相是纤维与基体连接的纽带,也是应力及其它信息传递的桥梁。本文分别从不同复合方式复合材料的界面研究、纤维增强基体的增韧机制和界面的力学性能等方面进行了综述。     

连续纤维增韧陶瓷基复合材料的环境性能模拟

连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料(ceramic matrix composite-SiC,CMC-SiC)是近年来迅速发展的一种新型低密度热结构材料,在高推比航空发动机、高比冲火箭发动机、冲压发动机和防热结构一体化材料等方面具有广阔的应用前景。航空航天器超常服役环境对材料的环境性能提出十分苛刻的要求,通过试车和试飞考核材料耗时、耗资,难以满足材料研制需求,发展科学高效的材料环境性能实验模拟和计算机模拟技术是国际研究的热点,也是材料优化设计的基础。本文介绍了基于“相似理论“建立的与航空发动机环境具有等效性的环境实验模拟平台和风洞模拟平台。利用该实验模拟平台研究了热物理化学因素与复杂应力因素耦合条件下CMC-SiC环境性能演变失效规律。基于计算热力学、分子模拟和因素分析法等理论与方法,初步建立了CMC-SiC相应的环境性能计算机模拟系统,揭示了材料的环境性能演化规律及其微观机制。     

碳纤维增韧ZrC-SiC陶瓷基复合材料制备工艺研究现状

碳纤维增韧ZrC-SiC陶瓷基复合材料解决了ZrC单相陶瓷断裂韧性低、中低温阶段抗氧化性能差以及氧化气氛下碳纤维耐温不足等问题,是发展耐超高温、抗热震、耐烧蚀以及抗氧化的一种潜在候选材料。概述了碳纤维增韧陶瓷基复合材料的增韧机理,综述了制备工艺的最新研究成果,展望了碳纤维增韧ZrC-SiC陶瓷基复合材料的发展趋势。     

碳纳米管增韧陶瓷复合材料研究进展

碳纳米管增韧陶瓷材料在力学性能上具有独特的作用,包括断裂韧性、强度、硬度、耐磨性等。碳纳米管以其优异的力学性能在增韧陶瓷基复合材料方面具有独特优势,但是碳纳米管的纠缠团聚状态严重影响了其应用,碳纳米管的分散一直是碳纳米管复合材料领域的难点。笔者介绍了碳纳米管增韧陶瓷材料的界面及相容性,并探讨了其增韧机理。最后,指出了碳纳米管增韧陶瓷材料的研究方向。