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第二章 陶瓷基复合材料 陶瓷基体材料 陶瓷基复合材料的制造工艺 陶瓷基复合材料的界面 陶瓷基复合材料的性能 陶瓷基复合材料的应用 2.1 陶瓷材料的特点 陶瓷材料也称为无机非金属材料。 陶瓷材料与金属材料的区分： 根据两种材料的电阻? 温度系数来区别。 陶瓷材料与有机高分子材料的区分： 可以从分子结构上来区别。高分子材料含有不连续的大分子，在分子内的碳原子是由共价键相联，分子与分子间则通过较弱的van-der-Waal 或氢键结合。 陶瓷材料没有不连续的分子，是一种或多种原子的空间排列，有序为晶体，否则为非晶材料。 2.1 陶瓷材料的特点 陶瓷材料可分为： 普通陶瓷 (Conventional Ceramics）：砖、陶 器、瓷器等 精细陶瓷(Advanced Ceramics)：硅、铝、钛、锆等的氧化物、氮化物和碳化物等。 陶瓷材料以高的抗压性能、很高的化学稳定性和高的熔点著称。 2.1 陶瓷材料的特点 2.1 陶瓷材料的特点 2.1 陶瓷材料的特点 2.1 陶瓷材料的特点 2.1 陶瓷材料的特点 2.1 陶瓷材料的特点 2.1 陶瓷材料的特点 2.2 陶瓷基复合材料的特点 陶瓷基体材料 2.2.1 陶瓷基体材料的基本要求 陶瓷基体材料 2.2.1 陶瓷基体材料的基本要求 2.2.1 陶瓷基体材料的基本要求 2.2.2 陶瓷材料的化学键及晶体结构 2.2.2 陶瓷材料的化学键及晶体结构 2.2.2 陶瓷材料的化学键及晶体结构 2.2.2 陶瓷材料的化学键及晶体结构 2.2.2 陶瓷材料的化学键及晶体结构 2.2.2 陶瓷材料的化学键及晶体结构 2.2.2 陶瓷材料的化学键及晶体结构 2.2.2 陶瓷材料的化学键及晶体结构 2.2.2 陶瓷材料的化学键及晶体结构 2.2.2 陶瓷材料的化学键及晶体结构 2.3 陶瓷材料的制备方法 2.3 陶瓷材料的制备方法 2.3 陶瓷材料的制备方法 2.3 陶瓷材料的制备方法 2.3 陶瓷材料的制备方法 2.3 陶瓷材料的制备方法 2.3 陶瓷材料的制备方法 2.3 陶瓷材料的制备方法 2.3 陶瓷材料的制备方法 2.3 陶瓷材料的制备方法 2.4 一些常用陶瓷材料的介绍 2.4 一些常用陶瓷材料的介绍 2.4 一些常用陶瓷材料的介绍 2.4 一些常用陶瓷材料的介绍 2.4 一些常用陶瓷材料的介绍 2.4 一些常用陶瓷材料的介绍 2.4 一些常用陶瓷材料的介绍 2.4 一些常用陶瓷材料的介绍 2.4 一些常用陶瓷材料的介绍 2.4 一些常用陶瓷材料的介绍 2.4 一些常用陶瓷材料的介绍 2.4 一些常用陶瓷材料的介绍 2.4 一些常用陶瓷材料的介绍 问题： 碳元素有不同的形态，下列 形态有何区别： 金刚石 石墨 碳黑 非晶碳 2.3.2 新型陶瓷制备工艺 一、溶胶-凝胶工艺（Sol - gel） 2.3.2 新型陶瓷制备工艺 一、溶胶-凝胶工艺（Sol - gel） 2.3.2 新型陶瓷制备工艺 二、自延高温合成工艺（Self-propagating high temperature synthesis, SHS） 该类工艺的又一名称为铝热燃烧反应。铝与氧化铁的放热反应释放出的热量很多，可使温度达到 2500 ℃。 SHS 的突出特点： 极高的燃烧温度（接近 4000 ℃） 简单、低成本的设备 能精确控制其化学成分 能制备不同的形状的零件 2.3.2 新型陶瓷制备工艺 二、自延高温合成工艺（Self-propagating high temperature synthesis, SHS） 2.4.1 碳化硅 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。在氧化气氛中，碳化硅中的自由 Si 可能被氧化，在极高温度下，碳化硅也可能被氧化。 碳化硅主要有两种晶体结构，一种为? - SiC，属于六方晶系，另一种为 ? - SiC，属立方晶系。多数碳化硅以? - SiC为主晶相。 碳化硅并不是一种天然存在的矿物，虽然硅和碳都是地球上存在着的最丰富的元素之一。 2.4.1 碳化硅 主要的制备工艺有： 热压烧结法 反应烧结法 化学气相沉积法 一、热压烧结法 需要添加剂：MgO, B, C , Al 需要的热压温度非常高：1900 - 2200 ℃ 压力：35 Mpa 热压后的碳化硅制品必须用金刚石来打磨、修整，很贵 2.4.1 碳化硅 二、反应烧结法 原材料为碳化硅粉、石墨和增塑剂混合料。 粉状的原材料被压制、拉挤或注射到模具中，得到坯料。 分解增塑剂。 渗入硅的固体、液