的特殊制备方法-硕士课研必备剖析.ppt

第一章、快速凝固技术 第二章、机械合金化 第三章、复合材料的制备 第四章、其它现代制备技术 （4）良好的高温性能 金属基体的高温性能比聚合物高很多，增强纤维、晶须、颗粒在高温下又都具有很高的高温强度和模量。 （5）耐磨性能好陶瓷纤维、晶须、颗粒增强的复合材料具有很好的耐磨性。 （6）良好的疲劳性能和断裂韧性取决于增强物与金属基体的界面结合状态。有效传递载荷，阻裂扩，KIC （7）不吸潮、不老化，气密性好金属性质稳定，组织致密，不老化、不分解、不吸潮等。 聚合物基，分解低分子，污染仪器及环境 * 3 、陶瓷基复合材料的主要性能陶瓷材料优点：强度高、硬度大、耐高温、抗氧化，高温下 抗磨损性好，耐化学腐蚀，热膨胀系数小， 相对密度较小。 陶瓷材料缺点：抗弯强度不高，断裂韧性低，限制了其作为 结构材料的使用。 用高强度、高模量的纤维和晶须增强后，其强、韧性大大提高； 欧洲动力公司航天飞机 C纤维增强SiC基体(1700℃); SiC纤维增强SiC基体(1200℃) (1) 保持20℃时的抗拉强度；(2) 抗压性能较好；(3) 较高的层间剪切强度；(4) 断裂伸长率较一般陶瓷高；(5) 耐辐射效率高；(6) 可有效地降低表面温度；(7) 有极好的抗氧化、抗开裂性能。 陶瓷基复材发展慢的原因 (1)制备工艺复杂； (2)缺少耐高温的纤维。 第四节、各种复合材料的制备方法 一、树脂基复合材料的制备方法 1. 手糊工艺 （1）基体：a.能在室温下凝胶、 固化，且固化过程中无低分子物产生；  b.能配置成粘度适当的胶液； c.无毒或低毒且价廉；（2）增强材料：采用玻璃纤维及其织物（布毡/热处理、化学处理/浸润）（3）脱模剂：薄膜型：如聚脂薄膜，玻璃纸等。 混合溶液型：如聚乙烯醇溶液 蜡型：如多用脱模蜡（美）使用方便，省工省时。 模具准备 涂脱模剂 树脂胶液配制 手糊成型 固化 脱模 后处理 检验 制品 增强材料铺在模中 浇、刷或喷法加树脂使增强材料浸渍 橡皮辊或涂刷赶出空气 反复 厚度 2 、模压成型工艺对热固性树脂和热塑性树脂都适用的纤维复合材料成型方法。 * 料的称量 模具预热 脱模剂涂刷 料预热和预成型 装模 压制 脱模 打底及辅助加工 检验 成品 后处理 压制前准备 压制 混合物入模腔 闭模加入熔化 压力充满模腔 3 、连续缠绕成型工艺将浸过树脂胶液的连续纤维或布袋，按照一定规律缠绕在回转芯模上，然后在室温常压下固化脱模成为增强塑料制品。 承受一定内压的中空型容器 固体火箭发动机壳体 导弹放热层和发射筒 压力容器、大型贮罐 近年发展的异型缠绕技术 复杂截面形状的回转体 断面为矩形等不规则形容器 干法缠绕/湿法缠绕 芯模：石膏/钢/铝/低熔点金属/低熔点盐 /木材/水泥/石蜡/聚乙烯醇/塑料等 二、金属基复合材料(MMC)制备方法 * 液态法：常用4种方法 固态法：主要扩散法和粉末冶金法2种。 喷涂沉积法：喷雾共沉积法 金属基：铝、钛、镁、铜、钢等， 增强材料：陶瓷、碳、硼、金属化合物等 关键：基体金属/增强材料间良好浸润和合适的界面结合。 （一）液态法（常用4种） 金属浸润法（Molten Metal Infiltration)使基体金属呈熔融状态，与增强材料浸润结合，然后凝固成型。  1、常压铸造法（conventional casting） 纤维 整体或局部形状的零件预制坯 浇注模 预热 预处理 液体金属 浇入 金属液渗入纤维预制坯并凝固 靠重力 * 搅拌直到在熔体中均布 2、液态金属搅拌法（Molten Metal Stirring）主要用于陶瓷颗粒增强金属复合材料的制造。 （坩埚） 基体金属 旋叶片 逐渐加入弥散增强材料 复合熔体脱气 铸入模中 1）可采用壳模精密铸造直接生产零件。2）也可先铸成铸坯，二次加工成型（生产板、管和各 种型材。 对颗粒预处理，改善金属对它的浸润性和颗粒在熔体中分布状态。 界面状态好 * * 第三部分、材料的特殊制备方法 主要内容： （1）快速凝固技术 （2）机械合金化 （3）复合材料的制备 （4）其它现代制备技术 * * Technology