氧化物纤维,氧化物陶瓷基复合材料可以在高温氧化环境下长时间工作,是最有发展潜力的高温结构陶瓷材料之一。决定氧化物纤维,氧化物陶瓷基复合材料性能最主要的2个因素是氧化物纤维的性能和界面材料的组成与结构。笔者介绍了氧化物纤维和界面材料的发展,以及界面材料涂覆方法,并探讨了氧化物纤维,氧化物陶瓷基复合材料的发展趋势。

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陶瓷

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氧化物纤维/氧化物陶瓷基复合材料研究概述 王军刚张玉军张兰李呈顺 (山东大学工程陶瓷省重点实验室济南 摘要

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氧化物纤维/化物陶瓷基复合材料可以在高温氧化环境下长时间工作，最有发展潜力的高温结构陶瓷材料氧是

之一。决定氧化物纤维/氧化物陶瓷基复合材料性能最主要的 2个因素是氧化物纤维的性能和界面材料的组成与结构。 笔者介绍了氧化物纤维和界面材料的发展，及界面材料涂覆方法，探讨了氧化物纤维/以并氧化物陶瓷基复合材料的发展 趋势。

关键词氧化物纤维陶瓷基复合材料界面 Re i w fO xde Fie/ x d r mi m p sts v e o i b r o i e Ce a c Co o ie

Wag ugr Z agY jn Z agL nL hnsu( e a f ni e n ea i, hnogU i rt,i n206 ) n na J￣,hn u,hn a,i eghn K yLbo E g ergCr c Sadn nv syJ a,50 1 u C n i m ei n Ab t a t: ie fb r o d ea c ma x c mp stse r wo k u d rte hg e eau e o i a o n io me tfralngtme,whc sr c Oxd e/x e c rmi r o o i al r n e h ih tmp rtr xd t n e vr n n o o i i e i i ih

a e o e o e mo t rmi n ih tmp rt r t cu e c rmi t il . h r r n eo xd b ro d e a c c mp s e e r n t s po s gh g e a es u tr e a c mae a s T ep f ma c o ief/ x ec rmi o o i si d— f h i e u r r e o f i e i t s tr n d b xd b ra d t tu t e o i ra e mae a、T i a rito c st e d v lp n xd b ra d itra e m tr— emie y o e fe n he sr cu i i r f me c trl h sp p nrdu e e eo me to o ie f

ne c e i f i e h f i e n f a

l,it u e o t g me d i ef e m e a .T e eo me tdr t s o o ie f/ xd ea c m r o o i r as n rd c ste c a n to s o tr c tr s h e d v l p n i cin xd b ro ie c rmi t x c mp stsae o h i h f n a a i l e o f i e a i e l o ds u s d、 as ic se

Ke o d: xd b r C rmi m txcmp sts It a e y w rs O ief; ea ca r o oi;ne c i e i e f r

发动机热端结构部件最有潜力的材料。对于氧化物纤

前言 随着高性能燃气轮机的发展，需要的涡轮进口所 温度不断提高，动机热端结构部件的工作温度已超发过高温合金的工作极限…。为了继续提高发动机的性能，人们开始使用先进陶瓷材料制备热端结构部件。 S, S A,陶瓷材料由于具有低密度、高温 i、i 1等 N C、 0耐等一系列优点而受到人们的重视。然而，相陶瓷材单料对裂纹的敏感性和脆性断裂模式，其使用可靠性使受到很大影响。SC/i、if i CC复合材料虽 i, C SC/ 和/ S SN然具有好的耐高温性能和较高的断裂韧性，是在高但 温氧化环境中易于氧化，引起力学性能的迅速下降，甚至带来灾难性破坏。

维，氧化物陶瓷基复合材料研究的关键：选择具有良①

好高温抗蠕变性和高强度的氧化物纤维；选择与基②体和纤维具有良好热匹配和化学匹配的界面材料，能 显示出希望的“离”解特性 J。

具有弱界面结合的连续氧化物纤维/氧化物陶瓷基复合材料更有利于在空气中的高温应用，弱界面结合允许解离、维滑移和载荷分配，而提高了韧性，纤从 而氧化物纤维提供了要求的强度和在空气中的高温抗 蠕变性。‘

1氧化物陶瓷纤维的发展 目前，究和应用最广泛的氧化物陶瓷纤维是氧研化铝基纤维，中包括硅酸铝、来石和纯氧化铝纤其莫维。美国 3公司开发生产的 N x l系列纤维是其 M et T e M

氧化物纤维/化

物陶瓷基复合材料可以在高温氧氧化环境下长时间工作，会因为氧化而形成灾难不性断裂，且该类复合材料成本相对较低，用于航空并是

中典型的代表。N x l 6 0纤维直径为 l 2 et T 1 eM 0一l m,为

÷国家自然科学基金资助项目 (金项目批准号：0 40 1基 55 23 )