陶瓷基复合材料制造工艺.pptx

第三章陶瓷基复合材料制造工艺1、熔点 5、热膨胀系数2、挥发性 6、蠕变特性3、密度 7、强度4、弹性模量 8、断裂韧性9、基体与增强相之间的相容性 化学稳定性 热相容性 与环境的相容性:内部的和外部的,外部的相容性是指氧 粉末冶金工艺(冷压与烧结工艺) 是一种被广泛应用的工艺。适用于连续纤维、长纤维、短纤维、颗粒或晶须增强的陶瓷基复合材料。粉末制备压制烧结后处理(增强相+基体(单向、双向(温度,(二次成品+粘结剂)等静压)时间)加工) 粉末冶金工艺(冷压与烧结工艺)粉末制备粉体:粉体是介于致密体与胶体之间的颗粒集合物,。 粉末冶金工艺(冷压与烧结工艺)陶瓷粉末制备方法 粉体的性能直接影响陶瓷的性能,制备高纯、超细、组分均匀分布、无团聚的粉体是获得优良陶瓷基复合材料的关键的第一步。 制粉的方法: 机械法:工艺简单、产量大。 化学法:可获得性能优良的高纯、超细、组分均匀的粉料。 粉末冶金工艺(冷压与烧结工艺)陶瓷粉末制备方法 机械法最常用的是球磨和搅拌震动磨。 化学法可分为固相法、液相法和气相法三种。液相法是目前工业上和实验室中广泛采用的方法,主要用于氧化物系列超细粉末的合成。气相法多用于制备超细、高纯的非氧化物陶瓷材料。 粉末冶金工艺(冷压与烧结工艺)压制工艺单向或双向的模压 等静压制、振动压制、粉末轧制及粉浆浇注 压制过程中粉末行为 颗粒间位移,密度增加,压力不变 颗粒间产生磨擦位移,密度继续增加,压力升高 颗粒产生弹性变形,压制过程的本质变化,密度不再提高,压力增加很快 粉末冶金工艺(冷压与烧结工艺)压制压力与压坯密度的变化充填孔隙阻滞变形相对密度成形压力图3-1压坯密度随成形压力的变化ⅠⅡⅢ 粉末冶金工艺(冷压与烧结工艺)影响压制过程的因素 粉体的物理特性,硬度、纯度、形状、松装密度 成形剂(润滑剂) 加压方式与压力的大小 粉末冶金(冷压烧结)烧结过程 烧结过程:是指粉末压坯的适当的温度和气氛条件下,加热一段时间内发生的变化现象和过程。 粉末冶金(冷压烧结)烧结热力学 烧结是一个体系自由能减少的过程。 缩颈增大,颗粒表面平直化而使比表面积减少 烧结体内孔隙总体积与总表面积减少 颗粒内晶格畸变消除烧结机制 粘性流动 扩散:体积扩散、表面扩散、晶界扩散 普通制备工艺