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碳纤维增强陶瓷基复合材料(碳纤维增强陶瓷基复合材料有哪些)
碳纤维增强基复合材料的特性
碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic)的缩写,特点是轻质高强,F1赛车的很多部件都用这种材料制成,比如单体壳,波音787客机,阿帕奇。分类:CFRP 分为PAN 系CFRP 和沥青系CFRP 两大类。 目前在工程中应用的CFR 是由多股连续纤维与树脂胶合后经过挤压和拉拔成型得到的。
碳纤维增强复合材料的优异的力学性能和热物理性能,使它广泛的应用于核反应堆,固体火箭喷管,热交换器和制动盘。而C-C材料的热烧蚀性能广泛应用于烧蚀型防热材料。如:用于火箭的喷管喉衬和远程导弹头锥;其次,在电子电器工业可作电极板,医疗中可作人工心脏瓣膜阀体。
基体的剪切、纤维的断裂,及切削刃与切屑和己加工表面之间的摩擦都会伴随切削热的产生,而碳纤维增强复合材料的导热性差,切削热主要集中在刀具切削刃附近,烧蚀刀具表层材料,降低刀具的切削性能,因而对刀具的切削性能要求很高。
“韧劲十足”的纤维增强陶瓷基复合材料
而采用高强度、高弹性模量的纤维与陶瓷基体复合可阻止裂纹的扩展,从而得到具有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料,既可以保留陶瓷材料的优点,又能克服掉陶瓷材料脆性高的弱点,是提高陶瓷韧性和可靠性的有效方法。
纤维能阻止裂纹的扩展,从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。陶瓷基复合材料具有优异的耐高温性能,主要用作高温及耐磨制品。其最高使用温度主要取决于基体特征。陶瓷基复合材料已实用化或即将实用化的领域有刀具、滑动构件、发动机制件、能源构件等。
②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄;芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。
由纤维增强陶瓷的陶瓷基复合材料既可保留陶瓷材料耐高温、高硬高强和耐磨蚀的性能,同时又克服了陶瓷的脆性,陶瓷基复合材料可满足1200℃~1900℃的使用条件。
这些优异的综合性能,使金属基复合材料在航天、航空、电子、汽车、先进武器系统中均具有广泛的应用前景,对装备性能的提高将发挥巨大作用。
纤维增强陶瓷基复合材料的制备工艺有哪些
料浆浸渍和热压烧结法 料浆浸渍和热压烧结法的基本原理是将具有可烧结性的基体原料粉末与连续纤维用浸渍工艺制成坯件,然后高温下加压烧结,使基体材料与纤维结合成复合材料 。直接氧化沉积法 直接氧化沉积法 最早被用于制备A12O3/A1复合材料,后推广用于制备连续纤维增强氧化物陶瓷基复合材料。
纤维增强陶瓷基复合材料成形方法主要有()。
包括传统铸造、真空吸铸、真空反压铸造、挤压铸造及喷铸等、陶瓷基复合材料的成型方法主要有固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气相沉积成型等。
前者是在低于基体熔点温度下,通过施加压力实现成型,包括扩散焊接、粉末冶金、热轧、热拔、热等静压和爆炸焊接等。后者是将基体熔化后,充填到增强体材料中,包括传统铸造、真空吸铸、真空反压铸造、挤压铸造及喷铸等、陶瓷基复合材料的成型方法主要有固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气相沉积成型等。
多年来,世界各国特别是欧美以及日本等对纤维增强陶瓷基复合材料的制备工艺和增强理论进行了大量的研究,取得了许多重要的成果,有的已经达到实用化水平。
料浆浸渍和热压烧结法 料浆浸渍和热压烧结法的基本原理是将具有可烧结性的基体原料粉末与连续纤维用浸渍工艺制成坯件,然后高温下加压烧结,使基体材料与纤维结合成复合材料 。直接氧化沉积法 直接氧化沉积法最早被用于制备a12o3/a1复合材料,后推广用于制备连续纤维增强氧化物陶瓷基复合材料。
碳纤维增强基复合材料的介绍
碳复合材料的特性主要表现在力学性能、热物理性能和热烧蚀性能三个方面。
碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic)的缩写,特点是轻质高强,F1赛车的很多部件都用这种材料制成,比如单体壳,波音787客机,阿帕奇。分类:CFRP 分为PAN 系CFRP 和沥青系CFRP 两大类。 目前在工程中应用的CFR 是由多股连续纤维与树脂胶合后经过挤压和拉拔成型得到的。
碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温、化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料都颇具优势。
它以碳纤维或碳纤维织物为增强体,以碳或石墨化的树脂作为基体。复合以后的这种材料在高温下的强度好,高温形态稳定,升华温度高,烧蚀凹陷性,平行于增强方向具有高强度和高刚性,能抗裂纹传播,可减震,抗辐射。