年

字航材料主艺

贬

第期

陶瓷基复合材料的发展及在航空宇航器上的应用前景 杜善义

韩杰才

李文芳

顾震隆

!哈尔滨工业大学

文

摘

’

本丈综述了肉瓷基复合材抖的发展及近况 。 、

#

简要介绍了颗粒晶须及纤维增强的 ,

、

陶瓷复合材料的制备

以微观力学的观点分析探讨了陶党复合材料的最优化设计

展望了它

作为未来新型高温热结构材料在航空主鹿饲 陶瓷基复合材料 ,

宇航器上的应用前景 ,

。

复合材料加工

航空航天

,

火箭发动机

一 长期以来 ,

、

引 “

言 脆 , ” ,

陶瓷留给人们的最深印象就是是任何人都不能接受的 ,。

十几年前要把陶瓷应用于工程领域特 ,

,

别是作承力件多突破性进展

,

近年来

由于人们认识到陶瓷的潜在优势和金属的 、

不可克服的弱点工程陶瓷及其复合材料受到世界上许多材料研究单位的高度重视取得了许 。

今天

,

以 %&

、

(

)

、

增韧陶瓷 。

复合材料为代表的新型陶瓷的发展 特别是陶瓷基复合材料 !&+& 、

,

使美 ” 、

其成为未来空间科学及军事领域的重要结构材料服了一般陶瓷的脆性计划结合在一起高温 ,, ,

,

它克

作为固休火箭发动机的内衬 、

喷管已取得了可喜的进展 , 。

。

, “

初

,

国科学技术局提出了一项发展亚音速

超音速和跨大气层高音速飞机的计划 。

它和 ,

.

使美国航空航天界掀起了迎接下一世纪的热潮 。

陶瓷复合材阵重最轻

耐

作为/世纪航空航天工业的重要材料将发挥其作用

本文基于这种形势

对陶瓷复合

材料的发展与应用作一简单评述

二

、

陶瓷基复合材料的发展与近况 ,

陶瓷复合材料 !&+& 由于其脆性而限制了应用 一主题去进行 。

因此&+&的发展无一不围绕增韧这 按增韧方式&+&可分为颗粒 、

表列出了一些未来可行的陶瓷组分

。

晶须和

纤维三大类 #

。

峨粒增韧&+& ,

颗粒增韧方法最为简单容易

1 2年代初就得到了发展也最为完善 0 . 2 3 4%&复合陶瓷 5 ,

(

广泛应用常数和;

。

6

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..8 7

等人

〔” ,

研究了 4%&对 0 “

/

9的影响研究表明 。 ,

1

当 4%&为 2:、 (肠时会 ,

出现两组分互相渗透组织 、。

1,随4%&增加形成韧度与强度俱增的 4%&网

络 0 . 9和 4%&的弹性

提高

,

此称之为

网络互相穿擂强化效应

”

〔,’。

与此类似

,

利用硬质二相粒子