金屬的磨損結課論文
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- 金屬的磨損陶瓷基復合材料是以陶瓷為基體與各種纖維復合的一類復合材料。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,處于應力狀態時,會產生裂紋,甚至斷裂導致材料失效。而采用高強度、高彈性的纖維與基體復合,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復合材料。
連續纖維補強陶瓷基復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合材料。由于其具有高強度和高韌性,特別是具有與普通陶瓷不同的非失效性斷裂方式,使其受到世界各國的極大關注。
連續纖維增強陶瓷基復合材料的制備方法有一下五種:
(1)料漿浸漬和熱壓燒結法。料漿浸漬和熱壓燒結法的基本原理是將具有可燒結性的基體原料粉末與連續纖維用浸漬工藝制成坯件,然后高溫下加壓燒結,使基體材料與纖維結合成復合材料。工藝流程如下:
干燥→浸漬漿料→纖維纏繞于繞絲機滾筒→剪裁浸漿纖維無緯布→在模中鋪排并冷壓成坯料→干燥→高溫去膠→熱壓燒結→復合材料制品
料漿浸漬是指讓纖維通過盛有料漿的容器浸掛料漿后纏繞在卷簡上,烘干,沿卷 簡母線切斷,取下后得到無緯布,將無緯布剪裁成一定規格的條帶或片,在模具中疊排,即成為預成型坯件。經高溫去膠和燒結得到復合材料制件。熱壓燒結應按預定規律(即熱壓制度)升溫和加壓。熱壓過程中,最初階段是高溫去膠,隨粘結劑揮發、逸出,將發生基體顆粒重新分布、燒結和在外壓作用下的粘性流動等過程,最終獲得致密化的復合材料。此種工藝己用于制備以玻璃相為基體的復合材料。
(2)直接氧化沉積法。直接氧化沉積法最早被用于制備A12O3/A1復合材料,后推廣用于制備連續纖維增強氧化物陶瓷基復合材料。LANXIDE法工藝原理為:將連續纖維預成型坯件置于熔融金屬上面,因毛細管作用,熔融金屬向預成型體中滲透。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,浸漬到纖維預成型體中的熔融金屬與氣相氧化劑反應形成氧化物基體,產生的氧化物沉 積在纖維周圍形成含有少量殘余金屬的、致密的連續纖維增強陶瓷基復合材料。此種方法適用于制備以氧化鋁為基體的陶瓷基復合材料,如SiC/A1203,在1200~C的抗彎強度為350MPa,斷裂韌性為18MPa·m1/2,室溫時的抗彎強度為450MPa,斷裂韌性為21MPa·m1/2。...