陶瓷基復合材料聚合物或金屬基體金相分析顯微鏡
陶瓷
為了使達到的溫度比聚合物或金屬基體所能獲得的溫度高很多,人
們選用了二氧化硅基的玻璃,諸如碳化硅、氮化硅或氧化鋁等陶瓷,或
者選用碳的基體。這些都叫做陶瓷基的復合材料(CMC)。
在采用高模量陶瓷基體時,纖維提供很少的剛性,目標是增大韌性
。主要通過鈍化和偏轉基體內的裂紋而達到此目的,并通過不同吸能機
制如裂紋橋接和纖維拔出,增大斷裂能。
為了形成陶瓷基的復合材料,采用浸滲排列好的纖維的方法包括:
化學氣相沉積(CVD)、用細粉浸漬纖維并固結以及用通常為聚合物的液
態陶瓷前體浸漬纖維并在高溫下變換為陶瓷?梢杂米⑷肽V苹蛉苣z凝
膠技術,把粉末加入排列好的纖維或纖維預成形胚內。可以用熱壓制、
燒結、熱均壓壓制或超塑性鍛造,將粉末涂層壓實。對大多數方面而言
,這種用液態陶瓷前體的方法較有前途,因為它能在低溫度下得出密集
的基體而不會使纖維損傷,并能夠直接形成復雜的構件。
對用滲透或凝膠浸漬細粉的纖維預成形胚進行固結,能夠容易地形
成玻璃和玻璃/陶瓷的基體。玻璃易于熔化并在纖維之間流動,形成連
續的無孔基體。這與熱塑性基體復合材料所采用的方法相似。在玻璃/
陶瓷基體中,基體可以在隨后用熱處理進行結晶,極大提高其在高溫下
的性能。