氧化鋯陶瓷基復合材料的增韌方法---纖維增韌

上文介紹了氧化鋯陶瓷基復合材料的一種相變增韌法，下面科眾陶瓷廠將繼續(xù)為大家介紹可以增加氧化鋯陶瓷加工性能的陶瓷基增韌方法---纖維增韌。

纖維、晶須由于其長度遠遠大于徑度的形狀特征，具有突出的橋聯(lián)、拔出作用機制，在不犧牲或者稍微犧性一些強度的前提下，能較大地提高陶瓷的斷裂韌性。

其中晶須強化Al2O）基復合材料是由美國橡樹嶺實驗室先取得的專利，現(xiàn)在關于此材料的研究仍在進行。自 Becher等發(fā)表了Al2O2／SiC晶須強化復合材料以后，人們從理論、實實驗、技術三方面開展了大量的有關纖維（晶須）增韌的研究工作。

氧化鋯陶瓷柱塞棒

在制備中，Al2O3／SiC晶須復合材料的燒結(jié)一般比較困難，多采用熱壓法制造。此類材料由于硬度強度、斷裂韌性都很高，而且傳導性好，所以可望在高溫領域中得到應用。但現(xiàn)在主要還受到制備成本等方面的限制，主要應用領域為小型、形狀較單的切削工具等。特別是在高溫合金等難切削材料中體現(xiàn)出其優(yōu)越性，確立了新切削工具的地位。

但是晶須增韌陶瓷的效果目前仍比較有限。不過連續(xù)纖維陶瓷基復合材料（CFCC）因其獨特的增韌機理，預期可以大幅度地提高陶瓷材料的斷裂韌性。從目前的研究報道來看，CFCC的斷裂韌性已高達36MPam2，甚至更高，比單一陶瓷高一個數(shù)量級。目前已工業(yè)化的四類用于陶瓷基復合材料的增強纖維為：氧化鋁系列（包括莫來石）纖維；碳化硅系列纖維，氮化硅系列纖維；碳纖維。但纖維、晶須增強陶瓷基復合材料的以下問題需要進一步的探討：

①纖維、晶須與基體的最佳結(jié)合界面；

②纖維、晶須在基體的分散性；

③最佳的晶須長經(jīng)比；

④結(jié)晶完全的高強晶須制品

⑤制備工藝的簡化。幾種碳化硅陶瓷材料的力學性能見表4－1。