第十四章陶瓷基复合材料加工工艺课件

陶瓷基复合材料加工工艺课件12021/10/10星期日陶瓷基复合材料简介陶瓷基复合材料的加工工艺陶瓷基复合材料的加工设备陶瓷基复合材料加工中的问题与对策陶瓷基复合材料加工工艺的发展趋势contents目录22021/10/10星期日CHAPTER陶瓷基复合材料简介0132021/10/10星期日陶瓷基复合材料是由陶瓷纤维、晶须、颗粒等增强相与陶瓷基体结合而成的复合材料。定义具有高强度、高韧性、耐高温、抗氧化、抗腐蚀等优异性能，广泛应用于航空航天、能源、化工等领域。特性定义与特性42021/10/10星期日用于制造飞机和火箭发动机的耐高温部件，如燃烧室、喷嘴等。航空航天能源化工用于制造燃气轮机叶片、热交换器、燃烧器等。用于制造反应器、管道、阀门等耐腐蚀、耐磨损的部件。030201应用领域52021/10/10星期日

发展历程起步阶段20世纪50年代，人们开始探索陶瓷基复合材料的制备方法。发展阶段20世纪70年代，随着材料科学和制备工艺的进步，陶瓷基复合材料逐渐应用于航空航天领域。成熟阶段21世纪初，陶瓷基复合材料在能源、化工等领域得到广泛应用，并不断涌现出新的制备技术和应用领域。62021/10/10星期日CHAPTER陶瓷基复合材料的加工工艺0272021/10/10星期日热压烧结工艺通过在高温高压下将陶瓷粉末压制成形，然后进行烧结，形成致密的陶瓷基复合材料。总结词热压烧结工艺是一种常用的陶瓷基复合材料加工方法。在热压烧结过程中，将陶瓷粉末与适量的有机或无机粘合剂混合，然后在高温高压下将混合物压制成形。经过烧结后，去除粘合剂，得到致密的陶瓷基复合材料。该工艺可制备形状复杂的陶瓷部件，具有较高的生产效率。详细描述82021/10/10星期日通过在高温下使陶瓷粉末之间发生化学反应，生成所需陶瓷材料，并进行烧结，形成致密的陶瓷基复合材料。总结词反应烧结工艺是利用陶瓷粉末之间发生的化学反应来制备陶瓷基复合材料的方法。在反应烧结过程中，将陶瓷粉末加热至高温，使粉末之间发生化学反应，生成所需的陶瓷材料。经过进一步的烧结处理，得到致密的陶瓷基复合材料。该工艺适用于制备高熔点、高硬度、高耐磨性的陶瓷材料。详细描述反应烧结工艺92021/10/10星期日总结词通过在高温高压下将陶瓷粉末放入高压容器中，利用液体介质传递压力，使陶瓷粉末压缩并致密化，形成致密的陶瓷基复合材料。要点一要点二详细描述热等静压工艺是一种高效制备致密陶瓷基复合材料的方法。在热等静压过程中，将陶瓷粉末放入高压容器中，然后利用液体介质传递压力，使陶瓷粉末受到均匀的压缩。在高温高压下，经过一定时间后，陶瓷粉末可致密化为致密的陶瓷基复合材料。该工艺可制备高质量、高性能的陶瓷部件，适用于大规模生产。热等静压工艺102021/10/10星期日总结词通过微波能量将陶瓷粉末加热至高温并快速烧结，形成致密的陶瓷基复合材料。详细描述微波烧结工艺是一种新型的陶瓷基复合材料加工方法。在微波烧结过程中，利用微波能量将陶瓷粉末快速加热至高温，并在微波作用下进行快速烧结。微波烧结具有加热速度快、温度均匀、烧结时间短等优点，可制备高性能、高致密度的陶瓷基复合材料。该工艺具有广阔的应用前景，尤其适用于制备高性能陶瓷材料和特殊形状的复杂部件。微波烧结工艺112021/10/10星期日CHAPTER陶瓷基复合材料的加工设备03122021/10/10星期日热压烧结炉热压烧结炉是用于制备陶瓷基复合材料的重要设备之一，其工作原理是将原材料在高温和压力作用下进行烧结，以获得致密的陶瓷复合材料。热压烧结炉通常具有加热、加压、气氛控制等功能，能够实现快速烧结和获得高质量的陶瓷复合材料。132021/10/10星期日0102反应烧结炉反应烧结炉通常具有加温、加压、气氛控制等功能，能够实现快速反应和获得高质量的反应烧结陶瓷材料。反应烧结炉主要用于制备反应烧结陶瓷材料，其工作原理是通过在高温下进行化学反应，使材料内部发生相变和致密化。142021/10/10星期日热等静压机是一种将材料置于高温高压等静压力作用下的加工设备，其工作原理是通过将材料置于高压气体或液体中，使材料在各个方向上受到均匀的压力。热等静压机通常具有加温、加压、气氛控制等功能，能够实现快速致密化和获得高质量的陶瓷复合材料。热等静压机152021/10/10星期日微波烧结设备是一种利用微波能量进行材料加热和烧结的加工设备，其工作原理是通过微波与材料相互作用，使材料内部产生热量并实现快速烧结。微波烧结设备通常具有加温、加压、气氛控制等功能，能够实现快速烧结和获得高质量的陶瓷复合材料。微波烧结设备162021/10/10星期日CHAPTER陶瓷基复合材料加工中的问题与对策04172021/10/10星期日加工过程中由于温度变化、机械应力等因素，导致材料内部产生裂纹。控制加工温度和速度，减小机械应力的影响，采用适当的热处理工艺，以提高材料的抗裂性。裂纹的产生与预防预防措施裂纹产生原因182021/10/10星期日气孔产生原因加工过程中，气体在材料中形成气泡并滞留，形成气孔。控制方法优化加工参数，减少气体产生；采用适当的排气措施，以减少气体滞留；控制原材料的纯度和气体含量。气孔的形成与控制192021/10/10星期日VS陶瓷基复合材料需要具备高强度、高硬度、良好的耐磨性和耐腐蚀性等机械性能。优化措施通过选用高强度、高硬度的陶瓷纤维和颗粒增强相，优化材料的微观结构和界面结合状态，提高材料的机械性能。同时，采用先进的加工技术和热处理工艺，进一步优化材料的机械性能。机械性能要求机械性能的优化202021/10/10星期日CHAPTER陶瓷基复合材料加工工艺的发展趋势05212021/10/10星期日高温超导陶瓷基复合材料介绍01高温超导陶瓷基复合材料是一种具有优异导电性能的材料，能够在极低的温度下实现零电阻。这种材料在电力传输、磁悬浮、磁体等领域具有广泛的应用前景。制备工艺02高温超导陶瓷基复合材料的制备工艺主要包括粉末制备、成型、烧结等步骤。其中，粉末制备是关键环节，需要控制原料的纯度、粒度和化学计量比等参数。应用领域03高温超导陶瓷基复合材料主要应用于电力传输、电机、磁悬浮列车等方面，以提高能源利用效率和减少能源损失。高温超导陶瓷基复合材料222021/10/10星期日多孔陶瓷基复合材料是一种具有多孔结构的陶瓷材料，具有优异的隔音、隔热、过滤等功能。这种材料在环保、建筑、化工等领域具有广泛的应用。多孔陶瓷基复合材料介绍多孔陶瓷基复合材料的制备工艺主要包括配料、成型、烧成等步骤。在配料过程中，需要添加适量的造孔剂，以形成多孔结构。制备工艺多孔陶瓷基复合材料主要应用于环保领域的噪音和有害气体过滤、建筑领域的隔热和隔音材料、化工领域的催化剂载体等。应用领域多孔陶瓷基复合材料232021/10/10星期日纳米陶瓷基复合材料介绍纳米陶瓷基复合材料是一种将纳米技术应用于陶瓷材料的结果，具有优异的力学性能、化学稳定性和生物相容性。这种材料在机械、电子、医疗等领域具有广泛的应用前景。制备工艺纳米陶瓷基复合材料的制备工艺主要