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炭纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺
发布时间: 2021/12/22
       炭纤维增强陶瓷基复合材料制备工艺
炭纤维增强陶瓷基复合材料的主要制备方法有料浆浸渍热压法、化学气相渗透法、先驱体转化法、反应熔体渗透法、溶胶一凝胶法等。其中,化学气相渗透法和先驱体转化法是目前制备陶瓷基复合材料的主流方法。其突出的优势在于可制备形状复杂的构件,且能较好地保持炭纤维的特性,因此得到了广泛的应用。下表介绍了炭纤维增强陶瓷基复合材料制备方法的特点。
  表 炭纤维增强陶瓷基复合材料制备方法的特点

备方法

料浆浸渍 热压法

①可预先将大量的基体微粉引入预制体中,快速填充大孔隙

②可填充丝柬闻的大孔馘,纤维间的小孔

③映陷少,致密化程度高,可显著降低制备成本

①难以制备形状复杂的构件,受翻备工艺的限制,其应用局限在2D复合材料

⑦需要加入烧结助捌在高沮嵩压下烧绩,会对凝纤维造虞损伤,影响材辩性能

注浆成型法(SC)

 工艺简单、成本低、易于操作和控制

①易引入杂质

制成的生坯密度不均一,强度不

④坯体形状粗糙

溶胶一凝胶法(SG)

 组分纯度高、分教性好。可广泛用于铜备颗粒(包括纳米粒子)瓷、(纤维、)/瓷复合材料,且错锝的炭纤维增强陶瓷基复合材料性能良好

①所使用的原料价格比较昂贵,有些原料为有机物,对健康有害

②通索整个溶胶一凝胶过程所需时间较长,常需要几天或几月

⑦凝胶中存在大量孔,在千过程中将会逸出许多气体及有机物,并产生收缩

先驱体转化(PIP)

能制备任何复杂形状构件,陶瓷材的可工性好

②可低温陶瓷化

实现对瓷复合材料经组成与结构的设计

 制备周期长,成本高,为缩短周期和降低成本,可以采用PIP工艺与其它工艺结合方式

反应熔浸渗法(RMI)

①可制备大尺寸、复杂的薄壁结构组件

⑦工艺时间短,材料来广泛,可以近净成型成本较低

④熔体与基体发生反应的过中,不可免地会与炭纤维发生反应,纤维被侵蚀导致性下降

⑦复合材中还残留有一定量的,致复合材料抗蠕变性能降低

化学气相渗透法(CVI)

①不损伤纤维,制备的材料性较好

⑦可以备复杂形状的构件

随着渗透的进行孔变小,渗透速度必变慢

⑦工艺的制备周期长,成本高



 
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