纤维增强陶瓷基复合材料的制备工艺有哪些？

我最近刚写完。 有热压烧结法; 前体转化; 化学气相渗透; 反应熔融浸渍法; CVI+PIP集成工艺。

答：复合材料。

是一种混合物。

复合材料按其成分分为金属-金属复合材料、非金属-金属复合材料和非金属和非金属复合材料。 按其结构特点分为：

纤维增强复合材料。 它由放置在基体材料中的各种纤维增强材料组成。 如纤维增强塑料、纤维增强金属等。

三明治复合材料。 它由具有不同性能的表面材料和芯材组合而成。 通常表面材料坚固而薄; 芯材重量轻，强度低，但具有一定的刚度和厚度。 它分为两种类型：固体夹层和蜂窝夹层。

细晶粒复合材料。 坚硬的细颗粒均匀分布在基体中，如分散强化合金、金属陶瓷等。

混合复合材料。 它由两种或两种以上的增强相材料混合在一种基体相材料中组成。 与普通单增强相复合材料相比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性均有显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。

分为层内杂化、层间杂化、夹层杂化、层内层间杂化和超杂化复合材料。

复合材料可分为两大类：结构复合材料和功能复合材料。

结构复合材料是用作承重结构的材料，它基本上由能够承受荷载的钢筋构件和可以连接钢筋的基体构件组成，成为整体材料，起到传递力的作用。 增强材料包括玻璃、陶瓷、碳、聚合物、金属以及天然纤维、织物、晶须、片材和颗粒，而基材包括聚合物（树脂）、金属、陶瓷、玻璃、碳和水泥。 各种各样的结构复合材料可以由不同的增强体和不同的基体组成，并以所使用的基体命名，例如聚合物（树脂）基体复合材料。

结构复合材料的特点是可以根据使用中材料受力的要求进行构件材料选择设计，更重要的是还可以进行复合结构设计，即钢筋布置设计，可以合理满足需求，节省材料。

功能复合材料一般由功能体组件和基体组件组成，基体不仅起到构成整体的作用，而且可以产生协同或增强的功能。 功能复合材料是指除机械性能外，还提供物理性能的复合材料。 如：

导电、超导、半导体、磁性、压电性、阻尼、吸波、透波、摩擦、屏蔽、阻燃、热防护、吸音、隔热等。 统称为功能复合材料。 功能复合材料主要由功能体、增强体和基体组成。

功能体可以由一种或多种功能材料组成。 多功能复合材料可以具有多种功能。 同时，由于复合效应，也有可能产生新的功能。

多功能复合材料是功能复合材料的发展方向。

纤维增强陶瓷基复合成型法汽车袜子主要包括（）。

a.泥浆烧制方法。

b.拉法。

c.受精。

d.热压烧结法。

案例正确答案：赵洵ACD

答：树脂基复合材料的性能特点主要有以下几点：（1）比强度和比模量大;（2）抗疲劳性好; 减震性好; 过载时安全性好; 它具有多种功能; 具有良好的加工工艺。

金属基复合材料的主要特点是：比强度高，比模量高; 良好的导电性和导热性，良好的导热性对于制造具有高尺寸稳定性要求的元件和具有高预设套准的电子设备尤为重要。 梁霄良的良好导电性，可以防止飞疙瘩和宽行程组件的静电积聚问题; 热膨胀系数小，尺寸稳定性好; 耐高温性能好; 良好的耐磨性; 良好的抗疲劳性和断裂韧性; 不吸湿，不老化，气密性好。

这些优异的综合性能使金属基复合材料在航天、航空、电子、汽车、先进系统等领域具有广泛的应用前景，并将对提高设备的性能发挥巨大作用。

陶瓷基复合材料具有高强度、高硬度、耐高温、抗氧化、高温耐磨性好、耐化学腐蚀性能优异、热膨胀系数和密度低等优点，是一般金属材料、高分子材料及其复合材料所不具备的。

1.系统的热固化。 碳纤维环氧复合材料的固化工艺是将预制件放入烘箱（或热压机或热高压釜）中对预制构件进行加热加压的过程，是将热固性树脂与纤维结合形成复合结构件的过程。 但是，为了获得最佳的复合材料结构件，需要选择最佳的固化工艺参数，主要是指温度、压力和加压点、温升和下降速率以及保温时间。

差示扫描量热法（DSC）可用于确定树脂在固化过程中的反应历史以及树脂的流变性能和粘度的变化。

2.辐射固化。 有许多辐射源，例如：、A、+Y 和中子射线。

辐射固化主要有两种类型：电子束固化（EB）和紫外固化（UV）。 （1）电子束固化。 即高能电子束与目标分子碰撞，释放出足够的能量产生一系列活性粒子，当这一过程发生在相邻分子中时，活性粒子释放能量并垂直形成化学键。

电子束固化可以提高聚合物体系的模量、强度、冲击强度、硬度、耐热性、抗冲击性、抗蠕变性等性能。 （2）光固化。 浸渍纤维增强材料的光敏树脂由柔性预浸料修复贴片制成，通过粘接粘贴到受损区域，在紫外线照射下快速固化，从而在短时间内完成结构的修复。

3.微波固化。 微波是一种频率为109 1011Hz的电磁波，其固化机理是极性材料在外部电磁场的作用下，内部介质极化产生的极化强度矢量以一定角度滞后于电场，导致产生与电场相同的电流， 构成物质的内部功率耗散，从而将微波能转化为热能，使固化体系快速均匀地加热并加速反应。

1.浆料浸渍和热压烧结法。

浆料浸渍和热压烧结法的基本原理是通过浸渍工艺使基体原料粉末和具有烧结性的连续纤维成为坯料，然后在高温下加压烧结，将基体材料和纤维结合成复合材料。

2.直接氧化沉积法。

直接氧化沉积法首先用于制备A12O3 A1复合材料，后来被推广用于制备连续纤维增强氧化物陶瓷基复合材料。 Lanxide工艺的原理是将连续纤维预成型坯料放置在熔融金属的顶部，熔融金属由于毛细管的作用而渗透到预制件中。

由于熔融金属中含有少量添加剂，并且处于空气或氧化气氛中，浸渍到纤维预制棒中的熔融金属与气相氧化剂反应形成氧化基体，所得氧化物沉积在纤维周围，形成含有少量残余金属的致密连续纤维增强陶瓷基复合材料。 该方法适用于制备以氧化铝为基体的陶瓷基复合材料，如SiC A1203,1200 C时弯曲强度为350MPa，断裂韧性为18 MPa·m1 2，弯曲强度为450 MPa，断裂韧性为21 M Pa·室温下的 M1 2

3.溶胶-凝胶法。

溶胶-凝胶法（sol-ge1）是由有机前驱体制成的溶胶浸渍纤维预制件，再经水解、缩聚形成凝胶，凝胶经干燥、热解形成复合材料。 工艺组分纯度高，分散性好，热解温度低（小于1400°C），溶胶易润湿纤维，因此更有利于制备连续纤维增强陶瓷基复合材料。 此过程的缺点是：

由于基体采用醇盐水解法制备，复合材料致密性差，不经过多次浸渍很难实现致密化，该工艺不适用于某些非氧化物陶瓷基体复合材料的制备。

碳纤维应用。

1.飞机外壳内部设备采用碳纤维，强度与合金相同，重量轻，节省燃料。

2.风力发电机组的叶片由碳纤维+玻璃纤维制成，动力环保，不以能源为导向。

3.高尔夫球杆、网球拍、登山杖、自行车、滑雪板、溜冰鞋、钓鱼竿、潜水气瓶等高端产品均采用碳纤维制成。

4.汽车零部件的外壳、车架、空气动力学部件、座椅、内饰甚至轮毂都由碳纤维制成，这也属于高端市场。

5.建筑钢筋 邰庆碳纤维短切钢丝用于混凝土加固。

6.在热门市场中，由于碳纤维、鞋底、袖扣、皮带扣、高端烟酒包装、电器产品外壳等领域的高端外观，低端产品的使用受到青睐。

7.**小提琴、吉琴、长笛等乐器和扬声器的领域均采用碳纤维制成，效果惊人。

8.还应用于头盔、鼠标垫、眼镜架、三脚架、手表等领域。