陶瓷基復合材料的增強基體
答：
復合材料 是一種混合物。
復合材料按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。按其結構特點又分為：
①纖維增強復合材料。將各種纖維增強體置於基體材料內復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。
②夾層復合材料。由性質不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、薄；芯材質輕、強度低，但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。
③細粒復合材料。將硬質細粒均勻分布於基體中，如彌散強化合金、金屬陶瓷等。
④混雜復合材料。由兩種或兩種以上增強相材料混雜於一種基體相材料中構成。與普通單增強相復合材料比，其沖擊強度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高，並具有特殊的熱膨脹性能。分為層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內/層間混雜和超混雜復合材料。
復合材料主要可分為結構復合材料和功能復合材料兩大類。
結構復合材料是作為承力結構使用的材料，基本上由能承受載荷的增強體組元與能連接增強體成為整體材料同時又起傳遞力作用的基體組元構成。增強體包括各種玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金屬以及天然纖維、織物、晶須、片材和顆粒等，基體則有高聚物(樹脂)、金屬、陶瓷、玻璃、碳和水泥等。由不同的增強體和不同基體即可組成名目繁多的結構復合材料，並以所用的基體來命名，如高聚物(樹脂)基復合材料等。結構復合材料的特點是可根據材料在使用中受力的要求進行組元選材設計，更重要是還可進行復合結構設計，即增強體排布設計，能合理地滿足需要並節約用材。
功能復合材料一般由功能體組元和基體組元組成，基體不僅起到構成整體的作用，而且能產生協同或加強功能的作用。功能復合材料是指除機械性能以外而提供其他物理性能的復合材料。如：導電、超導、半導、磁性、壓電、阻尼、吸波、透波、磨擦、屏蔽、阻燃、防熱、吸聲、隔熱等凸顯某一功能。統稱為功能復合材料。功能復合材料主要由功能體和增強體及基體組成。功能體可由一種或以上功能材料組成。多元功能體的復合材料可以具有多種功能。同時，還有可能由於復合效應而產生新的功能。多功能復合材料是功能復合材料的發展方向。
Ⅱ 陶瓷基復合材料的增強增韌機理有哪些
近年來，作為納米復合材料--納米碳酸鈣填充聚合物改性已成為材料科學的一支新秀，引起人們的極大興趣。這類材料兼有有機物和無機物的優點，由於無機物與聚合物之間界面面積非常大，且存在聚合物與無機填料界面間的化學結合，因此具有理想的粘接性能，可消除無機物與聚合物基體兩種物質熱膨脹系數不匹配問題，充分發揮無機材料優異的力學性能及耐熱性。由於此類納米復合材料熔體或流體具有相似的流變性能，因此對各種類型的成型加工有廣泛的適用性，具有廣闊的發展前景。
目前在納米碳酸鈣的使用過程中，不少採用常規共混復合方法制備的納米粉體填充聚合物復合材料遠遠沒有達到納米分散水平，而只屬於微觀復合材料。原因在於當填料粒徑減小到納米尺寸時，粒子的表面能如此之大，致使粒子間的自聚集作用非常顯著，故採用現有的共混技術難以獲得納米尺度的均勻共混，並且現有的界面改性技術難以完全消除填料與聚合物基體間的界面張力，實現理想的界面粘接。如果填料在聚合物基體中的分散達到納米尺度，就有可能將無機填充物的剛性、尺寸穩定性和熱穩定性與聚合物的韌性、加工性及介電性完美地結合起來，獲得性能優異的聚合物基納米基復合材料。
一、增強增韌機理
納米碳酸鈣作為聚合物中的功能性填料，其對聚合物性能的影響因素主要是粒子大小、聚集狀態和表面活性等方面。
納米碳酸鈣的粒子比普通碳酸鈣更細微。隨著粒子的微細化，境料粒子表面原子數目的比例增大，使粒子表面的電子和晶體結構都發生變化，到了納米級水平，填料粒子將成為有限個原子的集合體，使納米材料具有一系列優良的理化性能。最明顯最有代表性的體現在比表面積和表面能的變化上，粒子愈小，單位質量的比表面能愈大，增大了填料與聚合物基質的接觸面積，為形成物理纏結提供了保證。
根據無機剛性粒子在聚合物中的增韌理論，一個必要條件是分散粒子與樹脂界面結合良好。樹脂受到外力作用時，剛性納米級碳酸鈣粒子引起基體樹脂銀紋化吸收能量，從而提高增韌效果。
從納米碳酸鈣的聚集狀態看，有部分納米粒子形成了鏈狀結構，它屬於一次結構。這種結構越多，填料的結構化水平越高，與聚合物形成纏結的可能性越大。另外填料的酸鹼性也是其表面化學活性的一種反映，可影響膠料的硫化速度和物理性能。
由上述幾個方面的分析可知，從無機填料的優化角度看，納米碳酸鈣確是一種優化材料，既具有因粒子微細和鏈狀結構而生成的物理纏結作用，又具有由於表面活性而引起的化學結合作用，在聚合物填充中表現出良好的補強作用。
二、在聚合物中的應用
1．聚丙烯
納米級碳酸鈣混煉於PP材料中，對PP的結晶有明顯的誘導作用，起到了異相成核作用，使PP的結晶度提高。納米級碳酸鈣的粒徑小，比表面積大、表層原子數多、表面活性高，則PP結晶體的顆粒小。由於納米級碳酸鈣與聚合物的界面粘接強度高，從而改善PP的抗沖擊強度和聚合物的力學性能。實驗表明，隨著填充量的增加，熔融吸收量呈現先升後降趨勢。納米級碳酸鈣在低於3.5%(質量分數，下同)時，其在基體中分散性良好，對PP的結晶度提高較大。當含量大於3.5%後，由於團聚現象加劇，無機粒子的異相成核作用減弱，因此，PP的結晶度下降。對普通碳酸鈣(9цm左右)而言，雖然對PP的結晶有誘導作用，但是粒子對PP基體的界面粘接強度差，因此，隨著普通碳酸鈣含量的增加，材料的力學性能有所下降。PP／納米能碳酸鈣材料的綜合力學性能要明顯優於PP和PP微米級碳酸鈣復合材料。
2．聚氯乙烯
PVC是目前用量最大的通用塑料之一，隨著共混改性技術的發展，其應用領域越來越廣。傳統PVC增韌改性通常是在樹脂中加入橡膠類彈性體，但是是以降低材料寶貴的剛性、耐熱性、尺寸穩定性為代價的。用納米碳酸鈣改性能明顯提高PVC的力學性能。研究表明，當納米碳酸鈣用量逐漸增加時，其體系的拉伸強度也增加，當其用量為10%時出現最大值58MPa，為純PVC(47MPa)的123%，再增加其用量，體系拉伸強度下降。同樣加入納米碳酸鈣對體系缺口沖擊強度均有較大的增加，當用量為10%時，缺口沖擊強度達到最大值16.3kJ／m2，為純PVC(5.2kJ／m2)的313%；而微米級碳酸鈣對體系的最大沖擊強度為純PVC的238%。這是因為納米級碳酸鈣顆粒細小，在基體中成點陣分布，粒子與基體界面間無明顯間隙，象粘在基體上，基體在沖擊方向則存在一定的網絲狀屈服，從而提高PVC的綜合理化性能。
3．硅橡膠
近年來，補強型填料白炭黑對硅橡膠性能的研究已較為深入，但填充型材料碳酸鈣對硅橡膠性能影響的研究報道較少。由於納米碳酸鈣性能穩定，相對價格比白炭黑低得多，填充量大，且對硅橡膠有一定的補強作用，所以日益受到人們的重視。
納米碳酸鈣對硅橡膠性能的影響主要是水分、粒徑大小和表面狀態。一般情況下，納米碳酸鈣的水分能滿足要求，即使存在少量水分，也可以通過捏合過程中，在一定的溫度下減壓脫水，使其達到要求。碳酸鈣粒徑的大小對硅橡膠的拉伸強度和扯斷伸長率的影響較大。碳酸鈣的粒徑越小，與硅氧烷分子鏈作用的表面積越大，補強點越多，對硅橡膠的拉伸強度和扯斷伸長率影響也就越大。表面狀態也是影響硅橡膠的拉伸強度和扯斷伸長率的重要因素，納米碳酸鈣經脂肪酸表面處理，表面由親水性變為親油性，與硅橡膠間的潤濕分散性好，使納米碳酸鈣均勻地分散在硅橡膠中，不但起到增強作用，而且改善硅橡膠的流變性能，碳酸鈣的粒徑越小，其體系的觸變性越好。上海卓越納米新材料股份有限公司生產的納米牌活性碳酸鈣廣泛應用於硅橡膠中，得到用戶的一致好評。
綜上所述，納米碳酸鈣填充於聚合物中，自身具有補強填料的功能，顯著改善聚合物的應用性能已得到人們的共識，主要表現在提高塑性製品機械力學性能、熱力學性能、改善成型加工性能。
三、應用要點
要真正獲得納米碳酸鈣填充的最佳效果，與其使用方法有關。實踐證明，在相同的混煉設備和配方工藝條件下，納米碳酸鈣比普通粒子混煉能大、生熱大、混入速度慢。在應用中必須注意根據所用膠種選擇合適的活化品種，確保具有相容性；配方設計要求填充量適宜，整個填充體系的組合和搭配合理；工藝條件包括加料順序和操作溫度等要合理；必要時，通過選擇其他適宜的輔助分散劑，提高與膠料的相容性。
Ⅲ 陶瓷基復合材料有何特性
由纖維增強陶瓷的陶瓷基復合材料既可保留陶瓷材料耐高溫、高硬高強和耐磨蝕的性能，同時又克服了陶瓷的脆性，陶瓷基復合材料可滿足1200℃～1900℃的使用條件。人造地球衛星、載人宇宙飛船等的發射成功，取決於稱為「燒蝕材料「的陶瓷基復合材料，當宇宙飛行器從外層空間返回地球時，稠密的大氣層是它的必經之地，高速的飛行速度使飛行器和空氣之間產生強烈的摩擦，由此而放出的熱量瞬間可高達8000℃～10000℃，」燒蝕材料」此時吸收大量的熱燒掉自己的一部分，與些同時使周圍的溫度降低，以保證飛行器本體安然無恙。
陶瓷基復合材料除了用於航空航天部件，還可用於滑動構件、發動機部件和刀件具等。法國用長纖維增強碳化硅復合材料作為超高速列車的制動機，其優異的摩擦磨損特性是傳統制動件無法相比的。
陶瓷基復合材料以優異的耐高溫和耐磨損性能取勝於其他復合材料，但由於價格昂貴使其應用受到一定限制。
先進復合材料為航天航空事業做出了重大貢獻，最新研究結果表明，在某些特種飛機上先進復合材料用量已佔50%以上，美國最新生產的具有隱身功能的轟炸機B-2，其機體的結構材料幾乎全是復合材料。當今先進復合材料已廣泛擴展到其他領域，如用復合材料製成的箭，其箭桿重量減輕4%，命中率也大大提高。在汽車工業領域，用先進復合材料製成的製件代替同樣性能的鋼製件，可減重70%左右，而且在工藝上可一次成型，可用來製造汽車車體、受力構件、發動機架和內部構件。先進復合材料在化工、紡織業、醫療和精密儀器等領域也發揮著不可估量的作用。
先進復合材料的研究十分活躍，發展趨向有以下特點：由宏觀復合向微觀復合發展；由增強性的雙元混雜向超混雜復合發展；由結構復合向多功能復合發展。復合材料除具有力學性能外，還有其他如電、磁、光等性能。
Ⅳ 碳纖維增強復合材料的增強體是啥
碳纖維增強復合材料，增強體當然是碳纖維。
金屬基，基體就是金屬，
陶瓷瓦不是專內業術語啊，應該叫碳纖維增容強陶瓷基復合材料，基體是陶瓷。
基體還有很多種類啊，比方說最常用的是樹脂基復合材料，也叫碳/碳復合材料，水泥基復合材料等等。
不懂再問啊，有問必答！！！————除非不會……
Ⅳ 制備高性能陶瓷基復合材料對基體和纖維有哪些要求
陶瓷基復合材料是以陶瓷為基體與各種纖維復合的一類復合材料。陶瓷基體可為氮化版硅權、碳化硅等高溫結構陶瓷。這些先進陶瓷具有耐高溫、高強度和剛度、相對重量較輕、抗腐蝕等優異性能，而其致命的弱點是具有脆性，處於應力狀態時，會產生裂紋，甚至斷裂導致材料失效。而採用高強度、高彈性的纖維與基體復合，則是提高陶瓷韌性和可靠性的一個有效的方法。纖維能阻止裂紋的擴展，從而得到有優良韌性的纖維增強陶瓷基復合材料。 陶瓷基復合材料具有優異的耐高溫性能，主要用作高溫及耐磨製品。其最高使用溫度主要取決於基體特徵。陶瓷基復合材料已實用化或即將實用化的領域有刀具、滑動構件、發動機製件、能源構件等。法國已將長纖維增強碳化硅復合材料應用於製造高速列車的制動件，顯示出優異的摩擦磨損特性，取得滿意的使用效果。
Ⅵ 制備陶瓷基復合材料的方法有哪些
1、料漿浸漬和熱壓燒結法
料漿浸漬和熱壓燒結法的基本原理是將具有可燒結性的基體原料粉末與連續纖維用浸漬工藝製成坯件，然後高溫下加壓燒結，使基體材料與纖維結合成復合材料 。
2、直接氧化沉積法
直接氧化沉積法最早被用於制備A12O3／A1復合材料，後推廣用於制備連續纖維增強氧化物陶瓷基復合材料。LANXIDE法工藝原理為：將連續纖維預成型坯件置於熔融金屬上面，因毛細管作用，熔融金屬向預成型體中滲透。由於熔融金屬中含有少量添加劑，並處於空氣或氧化氣氛中，浸漬到纖維預成型體中的熔融金屬與氣相氧化劑反應形成氧化物基體，產生的氧化物沉積在纖維周圍，形成含有少量殘余金屬的、緻密的連續纖維增強陶瓷基復合材料。此種方法適用於制備以氧化鋁為基體的陶瓷基復合材料，如SiC／A1203，在1200~C的抗彎強度為350MPa，斷裂韌性為18 MPa·m1/2 ，室溫時的抗彎強度為450 MPa，斷裂韌性為21 M Pa·m1/2
3、溶膠-凝膠法
溶膠一凝膠法(Sol—ge1)是用有機先驅體製成的溶膠浸漬纖維預制體，然後水解、縮聚，形成凝膠，凝膠經乾燥和熱解後形成復合材料。此工藝組分純度高，分散性好，而且熱解溫度不高(低於1400~C)，溶膠易於潤濕纖維，因此更利於制備連續纖維增強陶瓷基復合材料。該工藝缺點是：由於是用醇鹽水解來製得基體，所以復合材料的緻密性差，不經過多次浸漬很難達到緻密化，且此工藝不適於部分非氧化物陶瓷基復合材料的制備。
Ⅶ 陶瓷基復合材料有什麼作用
由纖維增強陶瓷的陶瓷基復合材料既可保留陶瓷材料耐高溫、高硬高強和耐磨蝕的性能，同時又克服了陶瓷的脆性，陶瓷基復合材料可滿足1200℃～1900℃的使用條件。人造地球衛星、載人宇宙飛船等的發射成功，取決於稱為「燒蝕材料」的陶瓷基復合材料，當宇宙飛行器從外層空間返回地球時，稠密的大氣層是它的必經之地，高速的飛行速度使飛行器和空氣之間產生強烈的摩擦，由此而放出的熱量瞬間可高達8000℃～10000℃，「燒蝕材料」此時吸收大量的熱燒掉自己的一部分，與些同時使周圍的溫度降低，以保證飛行器本體安然無恙。
陶瓷基復合材料除了用於航空航天部件，還可用於滑動構件、發動機部件和刀件具等。法國用長纖維增強碳化硅復合材料作為超高速列車的制動機，其優異的摩擦磨損特性是傳統制動件無法相比的。
陶瓷基復合材料以優異的耐高溫和耐磨損性能取勝於其他復合材料，但由於價格昂貴使其應用受到一定限制。
先進復合材料為航天航空事業做出了重大貢獻，最新研究結果表明，在某些特種飛機上先進復合材料用量已佔50%以上，美國最新生產的具有隱身功能的轟炸機B-2，其機體的結構材料幾乎全是復合材料。當今先進復合材料已廣泛擴展到其他領域，如用復合材料製成的箭，其箭桿重量減輕4%，命中率也大大提高。在汽車工業領域，用先進復合材料製成的製件代替同樣性能的鋼製件，可減重70%左右，而且在工藝上可一次成型，可用來製造汽車車體、受力構件、發動機架和內部構件。先進復合材料在化工、紡織業、醫療和精密儀器等領域也發揮著不可估量的作用。
先進復合材料的研究十分活躍，發展趨向有以下特點：由宏觀復合向微觀復合發展；由增強性的雙元混雜向超混雜復合發展；由結構復合向多功能復合發展。復合材料除具有力學性能外，還有其他如電、磁、光等性能。
Ⅷ 碳纖維陶瓷復合材料中碳纖維是基體
碳纖維增強復合材料,增強體當然是碳纖維.
金屬基,基體就是金屬,
陶瓷瓦不是專業術語啊,應該叫碳纖維增強陶瓷基復合材料,基體是陶瓷.
基體還有很多種類啊,比方說最常用的是樹脂基復合材料,也叫碳/碳復合材料,水泥基復合材料等等.
不懂再問啊,有問必答!————除非不會……
Ⅸ 陶瓷基復合材料的介紹
陶瓷基復合材料是以陶瓷為基體與各種纖維復合的一類復合材料。陶瓷基體可為氮內化硅、碳容化硅等高溫結構陶瓷。這些先進陶瓷具有耐高溫、高強度和剛度、相對重量較輕、抗腐蝕等優異性能，而其致命的弱點是具有脆性，處於應力狀態時，會產生裂紋，甚至斷裂導致材料失效。而採用高強度、高彈性的纖維與基體復合，則是提高陶瓷韌性和可靠性的一個有效的方法。纖維能阻止裂紋的擴展，從而得到有優良韌性的纖維增強陶瓷基復合材料。
Ⅹ 什麼是陶瓷基復合材料
合成材料
合成材料又稱人造材料，是人為地把不同物質經化學方法或聚合作用加工而成的材料，其特質與原料不同，如塑料、玻璃、鋼鐵等。
無機非金屬材料
無機非金屬材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、棚化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、棚酸鹽等物質組成的材料。是除有機高分子材料和金屬材料以外的所有材料的統稱。元機非金屬材料的提法是20世紀40年代以後,隨著現代科學技術的發展從傳統的硅酸鹽材料演變而來的。元機非金屬材料是與有機高分子材料和金屬材料並列的三大材料之一。在晶體結構上,元旦主企是材料的元素結合力主更主Af鍵、共價鍵主豆子-共價混合蟹。這些化學鍵所特有的高鍵能、高鍵強賦予這一大類材料以高熔點、高硬度、耐腐蝕、耐磨損、高強度和良好的抗氧化性等基本屬性,以及寬廣的導電性、隔熱性、透光性及良好的鐵電性、鐵磁性和壓電性。元機非金屬材料品種和名目極其繁多,用途各異,因此,還沒有一個統一而完善的分類方法。通常把它們分為普通的(傳統的)和先進的(新型的)無機非金屬材料兩大類。傳統的元機非金屬材料是工業和基本建設所必需的基礎材料。如水泥是一種重要的建築材料;耐火材料與高溫技術,尤其與鋼鐵工業的發展關系密切;各種規格的平板玻璃、儀器玻璃和普通的光學玻璃以及日用陶瓷、衛生陶瓷、建築陶瓷、化工陶瓷和電瓷等與人們的生產、生活休戚相關。它們產量大,用途廣。其他產品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化鋁)、鑄石(輝綠岩、玄武岩等)、碳素材料、非金屬礦(石棉、雲母、大理石等)也都屬於傳統的無機非金屬材料。新型元機非金屬材料是20世紀中期以後發展起來的,具有特殊性能和用途的材料。它們是現代新技術、新產業、傳統工業技術改造、現代國防和生物醫學所不可缺少的物質基礎。主要有先進陶瓷(advanced ceramics)、非晶態材料(noncrystal material〉、人工晶體〈artificial crys-tal〉、無機塗層(inorganic coating)、無機纖維(inorganic fibre〉等。
無機非金屬材料的分類
(1)傳統無機非金屬材料：水泥、玻璃、陶瓷等硅酸材料。