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陶瓷基复合材料:新兴的高性能航空航天材料

来源:demao(声诺整理发布)   时间:2020-04-22

陶瓷基复合材料是一种发展较晚的新材料,通过陶瓷基体与高强度、高弹性纤维复合的合成,具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐磨耐蚀和良好的韧性,目前主要用于航空航天、高速切削工具、核能等领域。陶瓷基复合材料范围很广,已在发动机上得到应用的主要有碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiC/SiC)和氧化物纤维增强氧化物复合材料(Ox/Ox)两种。

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陶瓷基复合材料范围很广,从原材料角度看,陶瓷基复合材料可分为 Cf/SiC 陶瓷基复合材料、SiCf/SiC 陶瓷基复合材料、氧化物陶瓷基复合材料等多种;从制造工艺上看(致密化工艺),包括熔渗工艺(Melt Infiltration,MI)、化学气相渗透(Chemical Vapor Infiltration, CVI)和先驱体渗透裂解(Polymer Infiltration Pyrolysis,PIP)等多种工艺。不同材料、不同工艺加工处理后的陶瓷基复合材料性能也有较大差异。

陶瓷基复合材料在航空航天领域具有极大的潜力:与常规材料相比,陶瓷基复合材料具有密度低(仅为高温合金的 1/3-1/4)、强度大、耐磨、耐高温能力更强的优点,因此在航空航天领域具有极大的潜力。尽管由于陶瓷基复合材料发展较晚,目前普及程度较低, 但各国近年来均加大对陶瓷基复合材料在航空航天领域的应用研究,未来随着可应用的部件逐渐增加,陶瓷基复合材料有望迎来需求的爆发。

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