关键词： 自发熔渗法   陶瓷基复合材料   渗透动力学   金属间化合物   碳化钛   机械性能   组织结构   断裂方式   强化机制   蠕变  

摘要： 本文在概述了复合材料基本原理的基础上，阐述了陶瓷基复合材料和陶瓷基金属间化合物复合材料所具有的优越性能和潜在的发展应用前景，全面介绍了陶瓷基金属间化合物复合材料的制备方法、组织结构和机械性能等方面的国内外研究进展。陶瓷基金属间化合物复合材料预期能结合陶瓷和金属间化合物各自的优点，平衡两者性能而倍受注目。自发熔化渗透法被认为是一种经济有效的制备陶瓷基金属间化合物复合材料的方法，已被研究用于制备碳化物基的Fe40Al、NiAl的复合物。但这方面的研究还是很初步的，为达到工程应用还需要更进一步的广泛深入的工作。 本文系统地研究了采用自发熔渗法制备以TiC颗粒相为基体，以Fe40Al、Fe28Al、NiAl、NiAl及TiAl(CrNb)为粘结相的复合材料。研究了金属间化合物与多孔TiC预制件的浸润性、渗透性能和滲透动力学。通过改变熔渗模式，优化制备工艺和参数，改进TiC预制件的成形工艺和控制其相对密度等措施获得了致密无缺陷的复合物。对各体系复合物作了室温强度、硬度、韧性、杨氏模量的测试分析，并对材料在高温应用中重要的性能指标—高温蠕变性能作了开创性研究。采用SEM、TEM、XRD、EDS和大型金相显微镜等测试分析手段，对复合物的组织结构、断裂方式及蠕变失效方式等进行观察分析，探讨了复合物熔渗过程中组织的演化形成、组织和性能的关系、复合物的强化机制及蠕变机理等。试验了以熔渗法制备复合陶瓷相(TiC-TiN-WC)为基体的金属间化合物复合材料，着重探讨了Fe40Al／(TiC-TiN-WC)复合物组织中具有“芯—边”复杂结构的Ti(CN)／(Ti，W)(CN)陶瓷颗粒的形成机理。 研究结果表明，液相Fe40Al、Fe28Al、NiAl和NiAl与多孔TiC预制件有很好的浸润性，能充分渗透相对密度高达70—90％的预制件，形成致密的复合物组织。TiC和金属间化合物在熔渗过程中保持各自的化学稳定性，初始TiC相和金属间化合物相是复合物中的仅有组成相。但TiAl合金与TiC间存在严重反应，未能充分渗入预制件孔隙形成致密的组织。Fe40Al和Fe28Al可在TiC预制件中渗入数倍于其孔隙体积的量，显示出特有的膨胀渗透效应，而NiAl和NiAl只能渗入与预制件孔隙体积基本相同的量。 浙江大.全卫1卫乙送一生二色止生一一一一一 Fe40AI熔体在TIC预制件中的渗透深度和渗透时间呈抛物线关系，渗透深 度随渗透温度的提高而增大。在1450oC的渗透温度下，渗透深度(气)与预制件 的相对密度(d;)和渗透时间(t)的关系为: h‘=(94·5一103·Zd，)+(11.9一7.3);)t’‘’ 或h，一A，一尽d:一(94·5+1 1.9t，，2)一(103.2+7.3t，‘，)J;本文渗透深度抛物线系数的试验值(11.9一7.3dr)比以Washbum定律理论估算 的值要大，比以Darcy定律理论估算的值要小，但在数值上为同一数量级。A，/尽 值可用于表征高温溶解反应型渗透体系的渗透能力及浸润性。渗透刚开始时， A，/尽并不断增加，系统的渗 透能力不断增强，浸润性也不断提高。 TIC粉去团聚化、TIC预制件预烧结至高的相对密度和采用间接向上渗透法， 保障了获得致密无缺陷的复合物组织，提高了复合物的强度及韧性。本文的 Fe40Aln4vol%TIC复合物的四点弯曲强度值达到1400MPa，是已有文献报道中 最高的;首次成功制备了TIC含量高于85vol%的致密无缺陷的Fe40AI/TIC，其 四点弯曲强度值达到大于IGPa。本文率先研究了Fe28AI/TiC和NIAI/TIC复合物 的熔渗制备，Fe28AI/(76士3vol%一90士1.2vol%)Tic复合物的四点弯曲强度达到 1260士 soMpa一990士90Mpa，维氏硬度为10.6士***一15.7士***;NIAI/(86 一88vol%)TIC复合物的四点弯曲强度和维氏硬度分别达到67肚SOMPa和 14GPa。 本文用实验方法证实了复合物中包含于多个TIC颗粒间的金属间化合物带 属于同一个晶粒，该特性使金属间化合物的晶界脆性大大减小。金属间化合物带 在复合物的断裂过程中，表现出韧性断裂特征，提高了复合物的强度和韧性。由 于高的TIC含量，复合物中TIC相和金属间化合物相在相当程度上为各自三向互 连结构，这有利于获得较高的韧性。复合物的Fe40AI、Fe28AI、Ni3AI相内存在 高密度的位错，强化了金属间化合物，有利于复合物强度的提高。金属间化合物 相和TIC相在渗透过程中有适量的互溶，保障了两者的浸润性，增加了界面强度。

关键词： 材料设计   陶瓷基复合材料   Fe3Al/Al2O3   专家系统   系统组成  

摘要： 　本文简要介绍了材料设计的意义和Fe3Al/Al2O3陶瓷复合材料的性能特点,重点阐述了Fe3Al/Al2O3陶瓷复合材料设计专家系统的组成及实现。

关键词： 航空发动机   航空材料   镍基合金   钛铝化合物   陶瓷基复合材料  

摘要： 用于航空发动机发展的材料比例是非常之大,新型合金接连不断地产生,发展,并向其他领域推广。虽然说21世纪空航发动机的开发是向技术极限的挑战,到现在为止,大多数认为决定开发的材料,无论成功与否,材料开发的比重是增加了。本文是对航空发动机用材料的现状作一简述。

关键词： 碳纤维增强陶瓷基复合材料   抗氧化涂层   制备   功能层材料   抗冲蚀层   化学气相沉积  

摘要： 对碳纤维增强陶瓷材料抗氧化涂层的要求、组成与制备工艺以及最近抗氧化涂层体系的发展做了综述 ,并且对今后抗氧化涂层的发展作了一些展望。

关键词： 氧化铝   陶瓷基复合材料   耐磨性   磨损机理   脆性剥落   磨粒磨损   疲劳磨损  

摘要： 本文研究了粗颗粒氧化铝陶瓷基复合材料在无润滑条件下不同载荷时的耐磨性能 ,并对其磨损机理进行了探讨。试验结果表明 ,该材料对外加载荷具有较大的敏感性。通过对磨痕形貌的观察研究 ,认为该材料的磨损机理是以脆性剥落和磨粒磨损为主 。

关键词： 氧化物陶瓷基复合材料   制备   航空发动机   先驱体浸渗热解法   反应熔体浸渗法   化学气相渗透法   基体  

摘要： 从基体和纤维的选择、制备工艺等几方面综述了国内外氧化物陶瓷基复合材料的研究现状 ,着重阐述了溶胶—凝胶法、化学气相渗透法、反应熔体浸渗法、先驱体浸渗热解法、电泳沉积法、浆料浸渗热压和浆料浸渗结合氧化物先驱体浸渗热解法等氧化物基复合材料制备工艺原理及其优缺点。

关键词： 热防护系统   陶瓷材料   陶瓷基复合材料   状态评估  

关键词： 复合材料   断裂强度   韧化机制   纤维增强陶瓷   陶瓷材料  

摘要： 在陶瓷材料中加入纤维,来改善陶瓷材料的脆性,增强陶瓷材料的韧性和强度。通过对陶瓷基复合材料应力、临界纤维长度的讨论可知,复合材料的强度应考虑纤维取向和纤维长度。阐述了几种纤维增韧的机理,用断裂功来评价断裂韧性已得到广泛应用。

关键词： 陶瓷基复合材料   界面相   设计   增强体   强度   韧性   碳化硅  

摘要： 综述了陶瓷基复合材料界面相的类型及作用,对SiCf/SiC陶瓷复合材料界面相的设计方法作了简要评述。在此基础上,用能使得纤维表面富碳的先驱体作为纤维涂层,制作了Cf/SiC陶瓷基复合材料试样。结果表明,高温处理后,富碳涂层可减少纤维强度损失,使复合材料的强度和韧性同时得到提高。

关键词： 锎化硅   碳化硅纤维   陶瓷基复合材料   制备工艺   先驱体转化法   CVD法   烧结   化学气相渗透   材料损伤   界面层  

摘要： SiCf/SiC陶瓷复合材料具有良好的力学性能、高温抗氧化性和化学稳定性 ,是航空航天和原子能等领域理想的新一代高温结构材料。本文概述了增强体SiCf 的发展状况及存在的问题 ,对SiCf/SiC材料的制备工艺、界面相的研究状态、材料的损伤破坏机理和目前的应用研究进展做了综述 ,并分析了SiCf/SiC陶瓷复合材料的研究重点和发展前景。