纖維增強陶瓷基複合材料的製備工藝有哪些？

我最近剛寫完。 有熱壓燒結法; 前體轉化; 化學氣相滲透; 反應熔融浸漬法; CVI+PIP整合工藝。

答：複合材料。

是一種混合物。

複合材料按其成分分為金屬-金屬複合材料、非金屬-金屬複合材料和非金屬和非金屬複合材料。 按其結構特點分為：

纖維增強複合材料。 它由放置在基體材料中的各種纖維增強材料組成。 如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。

三明治複合材料。 它由具有不同效能的表面材料和芯材組合而成。 通常表面材料堅固而薄; 芯材重量輕，強度低，但具有一定的剛度和厚度。 它分為兩種型別：固體夾層和蜂窩夾層。

細晶粒複合材料。 堅硬的細顆粒均勻分布在基體中，如分散強化合金、金屬陶瓷等。

混合複合材料。 它由兩種或兩種以上的增強相材料混合在一種基體相材料中組成。 與普通單增強相複合材料相比，其衝擊強度、疲勞強度和斷裂韌性均有顯著提高，並具有特殊的熱膨脹效能。

分為層內雜化、層間雜化、夾層雜化、層內層間雜化和超雜化複合材料。

複合材料可分為兩大類：結構複合材料和功能複合材料。

結構複合材料是用作承重結構的材料，它基本上由能夠承受荷載的鋼筋構件和可以連線鋼筋的基體構件組成，成為整體材料，起到傳遞力的作用。 增強材料包括玻璃、陶瓷、碳、聚合物、金屬以及天然纖維、織物、晶須、片材和顆粒，而基材包括聚合物（樹脂）、金屬、陶瓷、玻璃、碳和水泥。 各種各樣的結構複合材料可以由不同的增強體和不同的基體組成，並以所使用的基體命名，例如聚合物（樹脂）基體複合材料。

結構複合材料的特點是可以根據使用中材料受力的要求進行構件材料選擇設計，更重要的是還可以進行復合結構設計，即鋼筋布置設計，可以合理滿足需求，節省材料。

功能複合材料一般由功能體元件和基體元件組成，基體不僅起到構成整體的作用，而且可以產生協同或增強的功能。 功能複合材料是指除機械效能外，還提供物理效能的複合材料。 如：

導電、超導、半導體、磁性、壓電性、阻尼、吸波、透波、摩擦、遮蔽、阻燃、熱防護、吸音、隔熱等。 統稱為功能複合材料。 功能複合材料主要由功能體、增強體和基體組成。

功能體可以由一種或多種功能材料組成。 多功能複合材料可以具有多種功能。 同時，由於復合效應，也有可能產生新的功能。

多功能複合材料是功能複合材料的發展方向。

纖維增強陶瓷基復合成型法汽車襪子主要包括（）。

a.泥漿燒製方法。

b.拉法。

c.受精。

d.熱壓燒結法。

案例正確答案：趙洵ACD

答：樹脂基複合材料的效能特點主要有以下幾點：（1）比強度和比模量大;（2）抗疲勞性好; 減震性好; 過載時安全性好; 它具有多種功能; 具有良好的加工工藝。

金屬基複合材料的主要特點是：比強度高，比模量高; 良好的導電性和導熱性，良好的導熱性對於製造具有高尺寸穩定性要求的元件和具有高預設套準的電子裝置尤為重要。 梁霄良的良好導電性，可以防止飛疙瘩和寬行程元件的靜電積聚問題; 熱膨脹係數小，尺寸穩定性好; 耐高溫效能好; 良好的耐磨性; 良好的抗疲勞性和斷裂韌性; 不吸濕，不老化，氣密性好。

這些優異的綜合性能使金屬基複合材料在航天、航空、電子、汽車、先進系統等領域具有廣泛的應用前景，並將對提高裝置的效能發揮巨大作用。

陶瓷基複合材料具有高強度、高硬度、耐高溫、抗氧化、高溫耐磨性好、耐化學腐蝕性能優異、熱膨脹係數和密度低等優點，是一般金屬材料、高分子材料及其複合材料所不具備的。

1.系統的熱固化。 碳纖維環氧複合材料的固化工藝是將預製件放入烘箱（或熱壓機或熱高壓釜）中對預製構件進行加熱加壓的過程，是將熱固性樹脂與纖維結合形成復合結構件的過程。 但是，為了獲得最佳的複合材料結構件，需要選擇最佳的固化工藝引數，主要是指溫度、壓力和加壓點、溫公升和下降速率以及保溫時間。

差示掃瞄量熱法（DSC）可用於確定樹脂在固化過程中的反應歷史以及樹脂的流變性能和粘度的變化。

2.輻射固化。 有許多輻射源，例如：、A、+Y 和中子射線。

輻射固化主要有兩種型別：電子束固化（EB）和紫外固化（UV）。 （1）電子束固化。 即高能電子束與目標分子碰撞，釋放出足夠的能量產生一系列活性粒子，當這一過程發生在相鄰分子中時，活性粒子釋放能量並垂直形成化學鍵。

電子束固化可以提高聚合物體系的模量、強度、衝擊強度、硬度、耐熱性、抗衝擊性、抗蠕變性等效能。 （2）光固化。 浸漬纖維增強材料的光敏樹脂由柔性預浸料修復貼片製成，通過粘接貼上到受損區域，在紫外線照射下快速固化，從而在短時間內完成結構的修復。

3.微波固化。 微波是一種頻率為109 1011Hz的電磁波，其固化機理是極性材料在外部電磁場的作用下，內部介質極化產生的極化強度向量以一定角度滯後於電場，導致產生與電場相同的電流， 構成物質的內部功率耗散，從而將微波能轉化為熱能，使固化體系快速均勻地加熱並加速反應。

1.漿料浸漬和熱壓燒結法。

漿料浸漬和熱壓燒結法的基本原理是通過浸漬工藝使基體原料粉末和具有燒結性的連續纖維成為坯料，然後在高溫下加壓燒結，將基體材料和纖維結合成複合材料。

2.直接氧化沉積法。

直接氧化沉積法首先用於製備A12O3 A1複合材料，後來被推廣用於製備連續纖維增強氧化物陶瓷基複合材料。 Lanxide工藝的原理是將連續纖維預成型坯料放置在熔融金屬的頂部，熔融金屬由於毛細管的作用而滲透到預製件中。

由於熔融金屬中含有少量新增劑，並且處於空氣或氧化氣氛中，浸漬到纖維預製棒中的熔融金屬與氣相氧化劑反應形成氧化基體，所得氧化物沉積在纖維周圍，形成含有少量殘餘金屬的緻密連續纖維增強陶瓷基複合材料。 該方法適用於製備以氧化鋁為基體的陶瓷基複合材料，如SiC A1203,1200 C時彎曲強度為350MPa，斷裂韌性為18 MPa·m1 2，彎曲強度為450 MPa，斷裂韌性為21 M Pa·室溫下的 M1 2

3.溶膠-凝膠法。

溶膠-凝膠法（sol-ge1）是由有機前驅體制成的溶膠浸漬纖維預製件，再經水解、縮聚形成凝膠，凝膠經乾燥、熱解形成複合材料。 工藝組分純度高，分散性好，熱解溫度低（小於1400°C），溶膠易潤濕纖維，因此更有利於製備連續纖維增強陶瓷基複合材料。 此過程的缺點是：

由於基體採用醇鹽水解法製備，複合材料緻密性差，不經過多次浸漬很難實現緻密化，該工藝不適用於某些非氧化物陶瓷基體複合材料的製備。

碳纖維應用。

1.飛機外殼內部裝置採用碳纖維，強度與合金相同，重量輕，節省燃料。

2.風力發電機組的葉片由碳纖維+玻璃纖維製成，動力環保，不以能源為導向。

3.高爾夫球杆、網球拍、登山杖、自行車、滑雪板、溜冰鞋、釣魚竿、潛水氣瓶等高階產品均採用碳纖維製成。

4.汽車零部件的外殼、車架、空氣動力學部件、座椅、內飾甚至輪轂都由碳纖維製成，這也屬於高階市場。

5.建築鋼筋 邰慶碳纖維短切鋼絲用於混凝土加固。

6.在熱門市場中，由於碳纖維、鞋底、袖扣、皮帶扣、高階菸酒包裝、電器產品外殼等領域的高階外觀，低端產品的使用受到青睞。

7.**小提琴、吉琴、長笛等樂器和揚聲器的領域均採用碳纖維製成，效果驚人。

8.還應用於頭盔、滑鼠墊、眼鏡架、三腳架、手錶等領域。