氧化鋯陶瓷基復(fù)合材料的增韌方法---纖維增韌

上文介紹了氧化鋯陶瓷基復(fù)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(yuǎn)遠(yuǎn)大于徑度的形狀特征，具有突出的橋聯(lián)、拔出作用機(jī)制，在不犧牲或者稍微犧性一些強(qiáng)度的前提下，能較大地提高陶瓷的斷裂韌性。

其中晶須強(qiáng)化Al2O）基復(fù)合材料是由美國橡樹嶺實(shí)驗(yàn)室先取得的專利，現(xiàn)在關(guān)于此材料的研究仍在進(jìn)行。自 Becher等發(fā)表了Al2O2／SiC晶須強(qiáng)化復(fù)合材料以后，人們從理論、實(shí)實(shí)驗(yàn)、技術(shù)三方面開展了大量的有關(guān)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(fù)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(qiáng)度、斷裂韌性都很高，而且傳導(dǎo)性好，所以可望在高溫領(lǐng)域中得到應(yīng)用。但現(xiàn)在主要還受到制備成本等方面的限制，主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樾⌒?、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(fù)合材料（CFCC）因其獨(dú)特的增韌機(jī)理，預(yù)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(bào)道來看，CFCC的斷裂韌性已高達(dá)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(fù)合材料的增強(qiáng)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(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料的以下問題需要進(jìn)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(qiáng)晶須制品

⑤制備工藝的簡化。幾種碳化硅陶瓷材料的力學(xué)性能見表4－1。