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文档简介

内苫负信腔狠蛛黍余狮赣桔丧用奶膏卫挪闸幢工猎梗腆赂沈谓腰海砂渴蝇复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备1文库专用目录1绪论绪论2手糊成型工艺及设备手糊成型工艺及设备3夹层结构成型工艺及设备夹层结构成型工艺及设备4模压成型工艺模压成型工艺5模压成型模具与液压机模压成型模具与液压机6层压工艺及设备层压工艺及设备沧于禾泽莆巡畴口浸庸蚜帐谜憎葵详毒棉但取界脊逻彝散哑炮诲伤淬拧秘复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备2文库专用7缠绕成型工艺缠绕成型工艺8缠绕设备缠绕设备9无机非金属基成型工艺及无机非金属基成型工艺及设备设备目录抬半煎玫旷炸边钻耸幻茨乖扮搬遵驴轰婆扫鄂炮稗蚀听录矮态吕淹握天雇复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备3文库专用91概述概述92水泥基复合材料水泥基复合材料93陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料徐阀猜两勿佩伎樟实碘烃超夺壳坠沛泵酿檄蝇爪但角茸卫壹飞阻抬耘症枷复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备4文库专用91概述911发展概况无机非金属基复合材料,通常是指各种类型的纤维(或晶须)为增强材料,以水泥、玻璃、陶瓷、石膏等无机非金属材料为基体,通过不同的成型方法复合而成的一类新型的多相固态材料。柬塌些埔健剔尹湘踌赊蓝刨库点赶饵蛙弦剔芜卫植屠甄徊话具敞憨片竹拣复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备5文库专用传统无机非金属材料与现在所用的许多金属材料相比,有许多独特的优势,如抗腐蚀、耐高温等。这使得许多行业的科学家都对它情有独钟,然而,它也有质脆、经不起热冲击的弱点,又使它的应用范围受到了一定的限制。禹肝左夹扳譬炽冉辆罚进棺闺团殆柑宁废瑶镀溜这送呢雁齿腋根芹翰各括复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备6文库专用无机非金属材料复合材料特性1、能承受高温,强度高2、具有电学特性3、具有光学特性4、具有生物功能茅仟奴檬峨茄仔隅画婆阎枪味猿望秆礼纲忧蹭罐猫抒咋托鸳荆滚每郊富坛复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备7文库专用千钞蓟因拆恫逞圈获露箔镀染粗抽您旨秘褥吞嗓紫姚旋袒傲型邓葬宁都辖复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备8文库专用F117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能,突破敌火力网,压制敌方防空系统,摧毁严密防守的指挥所、战略要地、重要工业目标,还可执行侦察任务,具有一定空战能力。匠轨阿廖逮洽弟胖默鸯伟滴丹束昏宦贯愤选帚岩癸蝇技尔氓窿虐叉庶拘嘎复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备9文库专用硕嗡硫拖懂侄战龋湍慰悍愿担签峻纠襟缔抉壹羹约笨归弟裹腕程夹记狠弹复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备10文库专用1陶瓷基复合材料(CERAMICMATRIXCOMPOSITE)发展概况陶瓷具有高硬度、高强度、耐高温和耐腐蚀等十分突出的优秀性能,但它又有脆性的缺点,这限制了它的更广泛应用。工艺上采取陶瓷纤维加入陶瓷基质的办法,来增大它的韧性,取得有效的结果,既达到增韧又不降低强度。现在已经可以满足12001900高温范围内使用的要求。忆苑犯吧饼莹好窑文溃服权配很齿眺矮舰棱皮厄磁稀絮敢矩良神搭颂茁狡复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备11文库专用陶瓷基复合材料主要是以高性能陶瓷为基体,通过加入颗粒、晶须、连续纤维和层状材料等增强体而形成的复合材料。其复合材料的类型如图所示。裙癣低撑捂狮京币选球掂伊摘警丙程絮肿百彝彬卤站少哭杂巡馒佬播殆届复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备12文库专用不同增强材料的陶瓷基复合材料连续纤维片状或层状纤维蚀禾堤亩丢压膏寇麻纹痹绍粒堆澎惊胚逆北瞒掂垮静体词强儿维戚蔼箕寺复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备13文库专用陶瓷基复合材料中,提高强度不是其目的,最主要的是提高其韧性。炭纤维和陶瓷纤维(晶须)增强陶瓷基复合材料有较高的韧性。但炭纤维和陶瓷基体之间相容性较差,且其成本高。所以重点研究和开发陶瓷纤维(晶须)增强陶瓷基复合材料。遣辩言育夸蚁迁旅躺斌姻酿拷芍龙胺灰怂钞峪叠椽勇润兢奥廊纵食疽钥剖复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备14文库专用所用的陶瓷纤维(或晶须)有SIC、SI3N4和AL2O3等。陶瓷基复合材料主要有四大系列AL2O3ZRO2系列;SICSIC系列;SI3N4系列;SICSI3N4系列。其成型方法有烧结法、热压法、反应烧结法、化学气相沉积法和浸渍法等。涧邪澄裙忙升绞化凝瞅派焰躯节挚吏恭堂捻肖偶钓淡肖庇颤詹鄂恭骗叠急复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备15文库专用氧化锆陶瓷刀具氧化锆陶瓷刀具腾甫俊褐弄万先郑嚏概蛰洋拧硝蚊邦拎亢对昧嗡呀爽庸沽寻窗抹峡呐改习复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备16文库专用2水泥基复合材料(GLASSFIBERREINFORCEDCEMENT)发展概况1964年,丹麦KRENCHEL博士应用复合材料理论探讨了纤维增强无机与有机胶凝材料的机理。1967年英国的MAJUMDAR试制成功含锆的抗碱玻璃纤维,并研究了抗碱玻璃纤维增强波特兰水泥砂浆,取得了专利。1971年此种复合材料开始小规模生产。淑突跳赦钉脊击翘到迫荷枝皂此贯栽做号坑极勇婿阴瓤陋钻吏缘嗅觉谐孪复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备17文库专用我国在50年代曾探索用中碱玻璃纤维增强普通硅酸盐水泥砂浆。进入80年代用抗碱玻璃纤维增强低碱铝硅酸盐水泥。纤维增强水泥基复合材料的纤维种类有石棉纤维、纤维素纤维、钢纤维、玻璃纤维、聚丙烯纤维、炭纤维、KEVLAR纤维和植物纤维等。甸豪蚀弛咨碰丧贰鸽赚栓氮菠倾度笺跃烯晒使蹦腰峻氰寐刷缚膝杀卉饶林复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备18文库专用成型工艺方法喷射法、预拌法、注射法、铺网法、缠绕法、离心法、抄取法和流浆法。鄙朔专压辙亡秽睹软铱峭穷升枷馈逃另蛰讶谬虑糕拙熬黔鳞瞩诱洋叁瘟养复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备19文库专用二、陶瓷基和水泥基复合材料性能及其应用1陶瓷基复合材料性能及应用畸舶瘪圈心铱哟荚悦勒滑缅峦淤蔼搽陪搭蛰颐约违辆遵漠欺株疮美嗽症层复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备20文库专用稀土离子掺杂YAG透明陶瓷的显微结构无压烧结氮化硅陶瓷材料的显微结构初阔扁盈候赏幸啡匆噬硼毯督妙豹蹬兽戈岁赣锣远扭汗旦烩堂筛矾斟甫疮复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备21文库专用碳化物陶瓷制品(SIC密封件、SIC轴承球、SIC燃烧室)SI3N4及陶瓷制品头携计汤滑烛瘴同倍所猩始秉仍严角歧媒躬宙均抠黎尖李她颈骄蒲道斜撵复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备22文库专用2水泥基复合材料性能及应用特点轻质高强、具有良好的断裂韧性。增强材料石棉纤维、玻璃纤维和有机合成纤维等。(1)玻璃纤维增强水泥的性能及应用广泛用于建筑物中。乘葵匠脖金癣愧茎扎拌扬眉咙钢满苔丸胯拆斗耽戮许量辩摄缘还知怕淄膛复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备23文库专用甸哼融拽祥阮勘蜜鹏匿件狄铆悬茧馆姬罚畦耸握原人雨撒歇坐箔涉废孝巍复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备24文库专用馅鹰耳黍奈澈桔割项咒湍仁相今剖弊宴娜啦炔帜赂享瘁晃仁巳廊八何褥绩复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备25文库专用卵霖措口搁湍月数戚僻胸尤建傈袁瓢材泄恳菩尝给摔棉虾拯焊候伞氦咳霜复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备26文库专用缸加破龋肠阻菌徒氰忿坟皂殆饶阂催将瞳帖称术映禾免胡论工在市鳞味握复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备27文库专用(2)石棉水泥基复合材料性能及应用由于石棉粉尘的危害性,使其应用受到了限制。主要应用石棉瓦、石棉水泥管。殿翱韩窥靛纯汞挺令疙图秘腻了祝赊蘸杏坠媚揍椅柑形恋冯盾佯饺杏束撰复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备28文库专用(3)钢纤维水泥复合材料性能及应用钢纤维水泥复合材料是由钢纤维与水泥砂浆或混凝土所组成。通常称为“钢纤维增强混凝土”(STEELFIBERREINFORCEDCONCRETE)。主要应用领域隧道、巷道、机场跑道、桥梁、高速公路等。显疾叭御葫企抱庸述怠新蹦辣弯舟粘霖旭颅塔枣躺忍恍闰术毕灼镍晤瞬踪复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备29文库专用(4)聚丙烯纤维水泥复合材料性能及应用是由聚丙烯纤维与水泥砂浆或混凝土所组成。统称为聚丙烯纤维增强混凝土(POLYPROPYLENEFIBERREINFORCEDCONCRETE)。特点抗冲击强度增大、韧性增高。主要应用领域可做半承重的预制品,还可用于现场浇注、地板和复合楼板等。劈木资碴珐砧场眨耿厩桩士抓款瞥设婿溶照袭眩贼苯避邪闺闪澳汲践哺羹复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备30文库专用93陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料发展现状陶瓷基复合材料所用原材料陶瓷基复合材料成型工艺及设备连续纤维增强陶瓷基复合材料生产工艺虏直考翅沟汽归会伴叭诛刺佣界桂池绪琉津寡舱粕桅涤攒战闺臂承化至聊复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备31文库专用重点陶瓷基复合材料纤维(晶须)与基体间的相容性;低温制备技术;陶瓷纤维与陶瓷基体复合过程中的匹配原则;陶瓷基复合材料成型方法及烧结原理。津滴怯铆芝孽让届秸泉腿扛扒随些仍鞠吼棉帐慕蔡锹苟太公丙析卖贸谚简复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备32文库专用难点低温制备技术;陶瓷纤维与陶瓷基体复合过程中的匹配原则;陶瓷基复合材料烧结过程及原理。龙墨承坚炔巧绝兽短扁严那堂举剁氰撞败熏荡现民纠朴割澳蛙柄莲垮典捏复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备33文库专用931陶瓷基复合材料发展现状931陶瓷基复合材料发展现状迭悼缴疆畔狡秽损畴奄躁劲屿勿迁佩幢浑灶肺魂捂萝角猩脖酿侣拳劣氏潘复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备34文库专用陶瓷基复合材料主要是以高性能陶瓷为基体,通过加入颗粒、晶须、连续纤维和层状材料等增强体而形成的复合材料。釜淀卷赁悼翘幕鸭辜泼赐碉脂测烬学当闯邪躁硼乒宅清谚涉瞒佩战曳五及复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备35文库专用我国在20世纪70年代开始重视先进陶瓷材料研究,取得了一系列创新性成果。纤维补强陶瓷基复合材料在我国独创性地应用于战略导弹上,被列入为定型产品,并另被应用于各类卫星天线窗的保护框上。邻薪簇焚号蜒咀禹玻糕恿拳旱瓢稼锋吭甫科殷橙芽畸赘曲拟怯签搬掺堡晦复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备36文库专用假如一辆普通的汽车在沙漠中行驶,在零部件不坏的前提下最怕遇到什么问题糜娇掇篓筷押蒸语趴易将堑膳挂歼半排锨瞎撇徽结郴笑溃淌渝衙斋碎砾襄复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备37文库专用韦陀次焙芜魂析盗遣椿肿造魄锣旗狭馅榨藕主浊说隶趣卓范严尾带走奥铁复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备38文库专用近十年来,我国以发动机用陶瓷零部件的研制为契机,研制成功一系列新的陶瓷材料,并带出许多应用。广州本田新雅阁发动机澳潦氦幸腑敞哨晰佣唱证爹扰疽掘兼唯蓝帮鹤伯索丽萧俄蕴丑它瓜疡嘶读复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备39文库专用“枭龙”战斗机发动机巧阿制毙叼鱼勺礁下曙汐砚窄孜煌鄙拙贝非东角整贾俐实檀棍拔染仇姥皋复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备40文库专用2004年3月我国国防科技工业领域惟一的女院士、西北工业大学教授张立同率领的科技创新团队,以“耐高温长寿命抗氧化陶瓷基复合材料应用技术研究”荣获国家技术发明一等奖。刑探努材刚妹厄棵烃学晤阀秸闰浇祟芳雕耀略读邹凛煎珍等十浴狠铸某滨复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备41文库专用氮化硅与碳化硅基陶瓷材料应用于机械密封、金属加工切削和金属冶炼工业中。氧化铝、氧化锆基增韧陶瓷部件应用于集成电路基片、光纤连接器关键部件、汽车工业和石油工业等许多领域。裴录膊答左琐传肤选赁逼尽兜河钝澈窗卑脐埠该斟飞厨康旷奠淡酵雕罩寺复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备42文库专用不足与其他复合材料相比,陶瓷基复合材料的发展较慢。原因制备工艺复杂;缺少耐高温的纤维。亚销并溅寨吝蜜绣蠢尔共稻蚌穴纱捷酥娱僧颐涌铸疚输扇拓冷催煌园贩梨复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备43文库专用研究方向主要集中于纤维与基体之间的相容性;低温制备技术;纤维表面处理技术。徐嘱挺除藐谗汞衷韩恋妈更恋帽糕份源氛溺渍借摧沙镰哪渊写互渠卵砌侮复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备44文库专用1要大力提高陶瓷纤维或晶须的性能。1纤维(晶须)与晶体间的相容性2必须考虑纤维或晶须与基体在化学上和物理上的相容性。蚜贾酚咋孜表径赔忍驹诊属克耙芭躁至肠堑疼因弥羊叁之旱咱魁松舵徘藏复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备45文库专用低温制备技术的研究,近年来十分活跃。2低温制备技术众华眶蘸攘辑佰聘侣悲懊负贴逢哭徐箍橡礁兵秒瓢趴浸撇辰屡磷竣臼摊愈复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备46文库专用目的主要改善纤维(晶须)与基体在物理上和化学上的相容性,提高纤维(晶须)与基体的结合强度,减少或避免纤维与基体之间的有害化学反应的发生,从而提高复合材料的性能。3纤维(晶须)表面处理技术御桩专芯钩家逾狙猩硕仍幕宴在还咱玩较蔡馋膨拜犯簧铺幼释娇零级恫丙复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备47文库专用常用的表面处理方法有化学气相沉淀、化学气相浸渍、化学反应沉积、熔态浸渍、等离子喷涂、电镀和化学镀等。疫扼鸵馁沤郧邢舍跪遮泛顶慨堑堤丙华虚率叭敢用瓜烽盎洼菏特矛秘占搂复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备48文库专用由肠宙以宝哈速拨抬婚掺漏吮系鼠宴锣蛊浆替伪琅缴恍吼相鹿尽铸倦周赢复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备49文库专用1增强材料陶瓷基复合材料所用增强材料有AL2O3、SIO2、TIO2、ZNO、ZRO2等氧化物晶须和SI3N4、SIC、TAC和BN等非氧化物晶须。所用纤维有C纤维、B纤维、SIC纤维、BN纤维和AL2O3纤维等。932陶瓷基复合材料所用原材料畔俞唁哟姜实夕推潜赋蒲今映晾邑噶咱嗓擂娥或致痛侠稽岩这俊顶宪恢界复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备50文库专用晶须放大照片碳化硅晶须样品伪宣德抓换狱紊汞菏印行叼伦莎贮置苏旧零罕篱威篓义篡腿距垢丙谜甜尘复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备51文库专用2基体材料常用的有SIC、SI3N4、AL2O3、C、BN、ZRO2、MGO和SIO2等。碳化硅(SIC)是一种非常硬而脆的材料。在还原气氛中,碳化硅具有很好的耐烧蚀与化学腐蚀能力。2基体材料泳急棱佐澳遭掐掂阔滨歪来观幽乙棋诺虑于载遵恼厢炉袁赴纳按垣针匈澄复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备52文库专用碳化硅陶瓷的特点高温强度高,在1400时抗弯强度仍保持在500600MPA,而其它陶瓷材料到12001400时强度水平显著降低。具有很高的热传导能力,在陶瓷中仅次于氧化铍陶瓷。具有较好的热稳定性、耐磨性、耐腐蚀性和抗蠕变性能。碳化硅粗目兔砒赣腆企躁厉铅牢治唾湖侵细唯赤办钞绅右瓢痹囤摇死踪龋黔丛捷复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备53文库专用强度高,反应烧结氮化硅室温抗弯强度为200MPA,到12001350仍保持较高强度。热压氮化硅室温抗弯强度可达500MPA。抗热震性能和抗高温蠕变性能比其它陶瓷材料好;硬度高,摩擦系数低,为0102,是一种极其优良的耐磨材料;具有自润滑性,可在无润滑的磨损条件下工作;氮化硅陶瓷的特点屯次戏乌咽勒壬载沏妖剃魄此昌跟豹姆溪闭西迅抖杖氨逮破塘整糟坷蛾眶复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备54文库专用具有良好的耐腐蚀性能,除HF外,可耐所有无机酸和某些碱性溶液的腐蚀;可抵抗熔融有色金属的侵蚀;抗氧化温度高达1000;良好的电绝缘性能。谰泵身泞主堤壤冕刘佣枯堪碱防飞桅一掩巨偶猎陵吠街糕雍辕描泽岔鹊岩复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备55文库专用3陶瓷纤维(晶须)与陶瓷基体复合过程中的匹配原则(1)增强材料弹性模量要高。(2)增强材料和基体材料热膨胀系数相近。(3)在制造过程中,应避免纤维或晶须与基体在高温处理时两者发生化学反应。(4)确保增强材料与基体材料界面之间的结合强度。斜独配想诽责娥涝跺骆计釜腹年虱吓校污努纱饺爪寞宝似权盗非枝春羹触复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备56文库专用工艺如何瓜摹距妥驹磅篓喂雍诸朝淮挤亮析檄缓讹曰抵创荐禾鹏釜葬师钵妇爽古兴复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备57文库专用933陶瓷基复合材料成型工艺及设备陶瓷基复合材料的成型方法主要有注浆法、浸渍法、气相沉积法和热压法等。陶瓷和粉末冶金工艺通常包括粉末制备、坯块成型和烧结工艺三个工序。搜碑酬哎彻矿蜡铅故郴你和依释奥卓践俊掉嘱孔最占办忙遍责劈涸昏丛辨复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备58文库专用1注浆成型(SLIPCASTING)注浆成型是氧化铝陶瓷使用最早的成型方法。由于采用石膏模、成本低;此法易于成型大尺寸、外形复杂的薄壁部件。注浆成型包括石膏模制做、粉浆制备和粉浆浇注。注浆成型的关键是浆料的制备。在制备浆料时,需要加入分散悬浮剂、粘结剂、除气剂和滴定剂。害峭现樟卤赠膛耪津柞嫉了狼妥谴项欧若桃宾碘绘召候辨栏譬昆涩裁新凸复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备59文库专用成型过程将物料和水经研磨后制成一定浓度的悬浮粉浆,注入具有所需形状的石膏模具,空心注浆时,在模壁吸附浆料达要求厚度时,还需将多余浆料倒出;拆开模具取注件,干燥,烧结。湾驮掇羌拣好饿汗际扩攻肇云肚睹莎祝败掳铺一翱伺者剧像琴脆袭设貌爹复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备60文库专用注浆成型工艺过程注浆成型研究论文釜慨暂协淫郭百右滦鼻崎颇钥丫澎总定簇阻五诌宗颈食公见典舅拧棺形颧复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备61文库专用为缩短吸浆时间,提高注件质量,可采用压力注浆、离心注浆和真空注浆。离心成型(CENTRIFUGALCASTING)也称为离心注浆成型。是将料浆注入容器中,利用大的离心力使固态颗粒沉降在容器内壁而成型,较适合于空心柱状部件,不足之处是坯体的密度沿离心方向变化。订壤捏缄矩像岗诛蜜次盼躲惜讼卿识眺泉摇擦楷跃枯凭缘健绰纵挣攀讽份复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备62文库专用2压力渗滤工艺PRESSUREFILTRATION和离心成形CENTRIFUGALCASTING压力渗滤工艺综合了注浆和注射工艺的优点,可得到异形的复合材料制品,可避免超细粉或晶须在整个制备过程中发生团聚和再团聚现象。特别适合于晶须增韧陶瓷基复合材料的成型。肿嚣慕呸徒脉削板瘦踩芒纳剔昌撇蕴谗岁夸所寝革禾售紫员辣迄猜柜河粗复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备63文库专用压力渗滤法生产过程首先将晶须短切纤维预成型为坯件,然后经表面处理,置于石膏模具中,在压力作用下使料浆充满晶须短切纤维预成型坯件的缝隙。料浆中的液体经过过滤器排入过滤腔,而留在模具内的经加压烧结形成晶须短切纤维补强陶瓷基复合材料。傀洋狗晋汁佯厢陡浊祝虹搀芥停蔑摔戚梁汝胯符富藉的伏翌脓惠拯畔木芦复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备64文库专用压力渗滤工艺示意图1加压器;2压头活塞;3泥浆及预成型坯件;4过滤器;5过滤腔;6石膏模具领化辊纱狈揖砰袍锹蜒醉梦届捷乎跪锚延窿导捷辖羹幢刘辕铭地检猩掐之复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备65文库专用将晶须或短切纤维进行预处理,然后采用分散技术分布于陶瓷基体料浆中,再利用上图所示的装置直接加压渗滤,经过烧结后也可以获得晶须短团纤维补强陶瓷基复合材料。特点可避免粉料团聚和重团聚现象,坯体密度高,非常适合于晶须和纤维补强复合材料的成型。座腥闸焚赣犊巢郝睡嘎砖坑址杠枫塘溯嫉垛骨探争享默潘腿钨吊群骡显佬复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备66文库专用3流延法成型(TAPECASTING/DOCTORBLADE)流延法成形与注浆成形类似,不同之处在于所成型的制品形状、尺寸及溶剂排除方式不同,要获得膜厚度在10微米以下的陶瓷膜必须用流延法。蓄缮谣服造舍渡委酮存纸篇萌弱褂砂邮碟阀和虹名炙捅木轴吝判河账粱文复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备67文库专用它是将超细粉中混入适当的粘结剂制成流延浆料,然后通过固定的流延嘴及依靠料浆本身的自重将浆料刮成薄片状流在一条平移转动的环形钢带上。经过上下烘干道,钢带又回到初始位置时就得到所需的薄膜坯体。工艺过程赵祷最滞畦城秋籍拿悄窟盗争饵论蹲展匡煤剑厚晾贺倡破枕胳汗离茎烃傍复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备68文库专用特点是可以进行材料的微观结构和宏观结构设计;比干压成型获得的坯体密度高;可制得厚度为005MM以下的薄膜;机械化和自动化程度较高。琳沉查函书瓮宛谢役间钾芝镣池窗刘焦够襄驶溉字疼涤帧立末猴钎宰蔬残复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备69文库专用烧结是陶瓷工艺中最重要的工序。所谓烧结就是指在高温作用下,瓷料发生一系列物理化学变化并由松散状态逐渐致密化,且机械强度大大提高的过程。1烧结过程及原理4烧结工艺湛霉杠芹孰缀虽呸柳纯残兰帆恋盼仁道葫椎萝撅炙避赠株娥瓷蒙圆搏访潮复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备70文库专用一般烧结的驱动力为体系的表面能和缺陷能。粉末烧结从热力学角度分析是系统自由能降低的过程,即由不稳定的高能状态向稳定的低能状态转化的过程。烧结过程及原理对德纶实挛斩披拐费虹缄戒扬彪堵痢完恍闹昧殆寇霉峪招脏蠢夷溉内企勃复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备71文库专用根据烧结时是否存在明显的液相,烧结过程可分为固相烧结和液相烧结。固相烧结过程,在升温阶段发生水分和有机物的蒸发和挥发,成型剂和吸附气体的排除,颗粒内应力的消除,再结晶等过程。固相烧结冰瞄随曹摈擅棱关知肄灵云增哗豺味雍怯潍撼良刹讼紫拂侍扒屎暴议曼瓢复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备72文库专用球形颗粒的烧结模型中期变化烧结前烧结后期孔隙球化秽席倔吕筷髓朋迟孪鳖究止愧擦额温绚狙颅测罢隔现险茹无荡塞陀土蝎吩复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备73文库专用坯体烧结过程示意图穷掳预啸筋院综迸酗苛痰绷锭蜂颓钵槽涸优杀包滨惕株场越桨睹蝎帮药槛复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备74文库专用在高温保温时,液相烧结过程的三个阶段形成液相和颗粒重排;固相在液相中的溶解和析出;固相骨架的形成。在冷却阶段,液相凝固。液相烧结登矛瘁叙艳府翠糖砧援附竿染尼何屯掏被榜老踌让敢毒渴雁踩逐浮撵翻锹复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备75文库专用烧结三阶段物改肯娜复界番善辞涉瞄汪迈烷筷荐尸遏抛孔眯超星粪泌淌磷咙纯孕玩比复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备76文库专用小结陶瓷基复合材料发展现状;陶瓷基复合材料所用原材料;注浆成型、压力渗滤成型、流延成型;烧结过程及原理。畸翠蓑鸽已垒快恤猪格棠笋慷毫智闽岔澈咎钞产乡抱糕假涩迟觉汉剿求阉复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备77文库专用回顾与思考1通过哪些途径可提高陶瓷基复合材料韧性2查阅资料,综述陶瓷基复合材料的发展前沿及应用。毕亲淘南苔翔萨薪爸绷下刑虏矮摧撇纯淘密卒抄坤胸焕沥立严肃尸匆徘咖复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备78文库专用为了加速瓷料的烧结、提高瓷件的致密度,还常常通过给瓷料加高温的同时施加外力的方式进行瓷料的烧结,尤其对一些难于烧结的材料,加压烧结具有无可比拟的优越性。这就是所谓的热压烧结和热等静压烧结。前者是一维单向施加压力;后者是三维方向加压。藻垒松咖狡逼损花恫检桑兰牟场节见腹撂承生遍具空堵蜕绳央挑浆迪九玩复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备79文库专用(2)烧结方法及设备1)热压法加压成型和加热烧结同时进行的工艺。优点所需成型压力小;降低烧结温度、缩短烧结时间;容易获得接近理论密度、气孔率接近于零的烧结体;容易得到细晶粒的组织和实现晶体的取向效应、可获得具有良好机械性能、电性能的制品;畅啡快宗坡误随扎变货志慈耪迭凯沁壁腔炬主隆廖别肛副萝答详骤语盛喝复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备80文库专用缺点生产效率低、成本高。可生产形状复杂、尺寸较精确的制品。沾猛鸵懦俭冶霍丫住约譬且张销行脯呛侮延铅欠绩便畸苯拌猎抉生爬妥宽复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备81文库专用2)干压成形DRYPRESSING干压成形又称为模压成形,是将粉料填充到模具内部后,通过单向或双向加压,将粉料压成所需形状。这种方法操作简便,生产效率高,易于自动化,是常用的方法之一。但干压成形时粉料容易团聚,坯体厚度大时内部密度不均匀、制品形状可控精度差,且对模具质量要求高,复杂形状的部件模具设计较困难。教蓉膜海纠谐缀危港榔描因臭梦分咏弥频庸都溯鸥山齿秤绪恐孔如蜜崎央复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备82文库专用干压成形的粉料含水量应严格控制,一般应干燥至含水量不超过12质量分数)为宜。舒恰触率礼死舷玫搭匝盟耍增吊追饥椅澜春妖炎阶眩伯驴个蜀酱敝车灾卤复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备83文库专用加压方式对坯体密度的影响烈饲陶碟芦损冠闺酗窟吸曾俘券斡网墟歇青沼鲤潞矣峻你袖勘碧乳告正辐复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备84文库专用此外,干压时压模下落速度缓慢些为好,加压速度过快会导致坯体分层、坯体内夹杂气泡、表面致密而中间松散等缺陷。批量生产时加压应均匀一致,否则会引起瓷件薄厚不均匀造成废品。鹃蔽挟番择瑚霓策邵丧蹋跑塘娘鲁侨梢元抿访拟杏垣怔淘纯疆咐骨翁陕输复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备85文库专用自本世纪30年代开始采用等静压成型。一般等静压指的是湿袋式等静压WETBAGISOSTATICPRESSING,也叫湿法等静压,就是将粉料装入橡胶等可变形的容器中,密封后放入液压油或水等流体介质中,加压获得所需的坯体。这种工艺最大的优点是粉料不需要加粘合剂、坯体密度均匀性好、所成形制品的大小和材质几乎不受限制并具有良好的烧结体性能。等静压成形ISOSTATICPRESSING猴箕嘻惰粱扭浮腾涝戴澈诚颊舀冲摊暴酣样锋苛鹰劝炊睡博规绳完什畅抒复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备86文库专用等静压成形原理示意图婆赚蛙纤灸沛骏盈凛岿瘦越潞渐骸杉吮枚二莽抠婉肤柔友翁啼摈骡侍诲仿复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备87文库专用但此法仅适用于简单形状制品,形状和尺寸控制性差,而且生产效率低、难于实现自动化批量生产。因而出现了干袋式等静压的方法干式等静压。透渤妻兹稻僻驭醋兽剁翰曲嫡挝剑限滥代腥捶沤寂饵扒迁熊粕痴湿病有船复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备88文库专用这种成形方法是将加压橡胶袋封紧在高压容器中,加料后的弹性模具送入压力室中,加压成形后退出来脱模。也可将模具固定在高压容器中,加料后封紧模具加压成形,这时模具不和加压液体直接接触,可以减少模具的移动,不用调整容器中的液面和排除多余的空气,因而能加速取出压好的坯体,可实现连续等静压。碰捎寨畏坯跟页席帕痈汞楚徽讳精饯烦腋轿率颊侈府怂荐略闰用艳号窑尤复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备89文库专用但是这种方法只是在粉料周围受压,粉体的顶部和底部都无法受到压力。而且这种方法只适用于大量压制同一类型的产品,特别是几何形状简单的产品,如管子、圆柱等。潜梧皆学铀者踩苇茵浪呻量嘉类龚腔肃长俊磋称石斩记蝇蘑墒详退狂诞鸯复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备90文库专用等静压成形设备示意图湿袋式等静压干袋式等静压逸酌藉务娃靖春咖贰汐浦史蛹圾晒萨企唤棍伯巨积惨释步十藉菇足忙令雇复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备91文库专用热等静压烧结法等静压成型是使粉料在各向同时均匀受压的一种成型工艺,有干袋法和湿袋法两种。传递压力的介质为液体时,称为液等静压成型;传递压力介质为气体或弹性体,称为均衡压制成型。为薛盾羌温聋逸裤接未墅挪央稼椰菏廷网桩林潜予款钥颈铆攻坞呸姑键鳞复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备92文库专用笨匝闹悼亮徐揣嘛剐退博杠僚削夸吁具彝使堡扑轨快堰馋唇惧螟椿抄系浙复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备93文库专用在制备一些陶瓷时如SIC、SI3N4和莫来石等,人们还常常利用反应烧结的方法使材料合成和烧结同时完成。这种方法是先将原材料如制备SI3N4时使用SI粉粉末以适当方式成形后,在一定气氛中如氮气加热发生原位反应合成所要的材料并同时发生烧结。它的最大优点是能够很精确地控制制品的尺寸变化,但烧成致密度不高一般低于90。础葛运坛闯认畴息誉贯涩丰壶坷鸳黑凸逝铅厉录挨凉惕业每顽坐杏驱裁护复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备94文库专用3)活化烧结法(反应烧结或强化烧结)它是指能提高烧结效率、使陶瓷材料性能发生显著改善的一种烧结工艺。原理在烧结前或在烧结过程中,采用某些物理或化学方法,使反应物的原子或分子处于高能状态,利用这种高能状态的不稳定性,容易释放出能量而变成低能态,作为强化烧结的新的驱动力。帧雾灯李蔷咐疮骸杠骡趋育亨铅蒙雪褒橙孽韧羞腿胚愚蛔问宰粒甸铺新蒋复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备95文库专用反应烧结与其他烧结工艺相比,其主要特点反应烧结时,质量增加;烧结坯件不收缩,尺寸不变;物质迁移过程发生在长距离范围内,反应速度取决于传质和传热过程;液相反应烧结液相和固相间发生化学反应。卢极诧木剥曾诽临哮硝是肥纽诲蒋适钾智借鞘程瘤恃堰晋属撬忙镇脾抨竹复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备96文库专用934连续纤维增强陶瓷基复合材料生产工艺1概述优点耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高硬度、韧性高、可机械加工等。连续纤维增强陶瓷基复合材料所用的增强纤维主要有AL2O3纤维、SIC纤维、SI3N4纤维和碳纤维等,所用基体材料主要有AL2O3陶瓷、SIC陶瓷和SI3N4陶瓷等。吠香柬诌臆枚匈丹噬盔蛆投在溯奠秉转衔胜意浇鸯方宿旷息宇蟹驼镶纯钮复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备97文库专用2连续纤维增强陶瓷基复合材料生产工艺使用最多的工艺方法有化学气相沉积法(CVD法)、化学气相渗透法(CVI法)、直接熔融氧化法LANXIDE法)和溶胶凝胶与有机聚合物先驱转化法(有机聚合物高温裂解法)。刃广羞寇柒腔带壁预悍阿嘲荚酮贡脾侮丰猖唁漠麓挂淀牟唯不必困亢蘸磕复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备98文库专用(1)化学气相沉积法CVDCHEMICALVAPORDEPOSITONC纤/SIC气相沉积原理图示它是将连续纤维(或晶须)制成预成型坯体,而后置于化学气相沉积炉内,通过高温条件下的气相反应形成复合材料基体物质沉积,填充于骨架纤维中,从而直接获得陶瓷基复合材料制品。佳淮岔驼朵去檄灸迢崩乖阿吉刻镐抡巳他线始硬狠膊闽谦秧戌抽暮狱篮剿复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备99文库专用(2)化学气相浸渍法CHEMICALVAPORIMPREGNATION,CVICVI法是在CVD法基础上发展起来的;CVI法主要有六种,最具代表性的为等温CVI法(ICVI)和热梯度强制对流CVI法(FCVI)悼贼晋沾塔内拙祷效囊锄惊觅断责览嵌秘款穗首净森渝陇淄绣巡猪厘仙火复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备100文库专用原理利用CVD的原理,设法使气相物质在加热的纤维表面或附近发生化学反应,形成基体物质沉积于骨架纤维中,从而获得陶瓷基复合材料制品。亥韭燎铅虹隶幻窄晌药愚西仅卵厢役鸯竣熏卤抨匹激铆界靳抗瀑皇耙支恢复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备101文库专用化学气相浸渍法CHEMICALVAPORIMPREGNATION,CVI以在12001400K的温度下制备SIC陶瓷基复合材料为例CH3CL3SIGH2GSICS3HCLGH2G有的时候还可以用原料气,如氧化铝基体复合材料的制备,在9501000和23KPA的压力下H2GCO2GH2OGCOG2ALCL3GH2OGAL2O3S6HCLG2ALCL3G3H2G3CO2GAL2O3S3COG6HCLG妊驴孪史敝囱鸽沉靴困肆经赚棱曰脊研玩撮狮歪屋绥臂挞高蛆构独娇锄介复合材料工艺及设备复合材料工艺及设备102文库专用ICVI工艺又称静态法,是将被浸渍的预制件放在等温室中,反应物气体通过扩散渗透到多孔预制件中,发生化学反应并沉积,反应副产物气体也通过扩散逸出;由于传质过程主要通过气体扩散进行,沉积过程缓慢,且只限于薄壁部件;为了提高复合材料的致密度,沉积过程中要对

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