氧化鋯陶瓷基復合材料的增韌方法---纖維增韌

上文介紹了氧化鋯陶瓷基復合材料的一種相變增韌法，下面科眾陶瓷廠將繼續為大家介紹可以增加氧化鋯陶瓷加工性能的陶瓷基增韌方法---纖維增韌。

纖維、晶須由于其長度遠遠大于徑度的形狀特征，具有突出的橋聯、拔出作用機制，在不犧牲或者稍微犧性一些強度的前提下，能較大地提高陶瓷的斷裂韌性。

其中晶須強化Al2O）基復合材料是由美國橡樹嶺實驗室先取得的專利，現在關于此材料的研究仍在進行。自 Becher等發表了Al2O2／SiC晶須強化復合材料以后，人們從理論、實實驗、技術三方面開展了大量的有關纖維（晶須）增韌的研究工作。

氧化鋯陶瓷柱塞棒

在制備中，Al2O3／SiC晶須復合材料的燒結一般比較困難，多采用熱壓法制造。此類材料由于硬度強度、斷裂韌性都很高，而且傳導性好，所以可望在高溫領域中得到應用。但現在主要還受到制備成本等方面的限制，主要應用領域為小型、形狀較單的切削工具等。特別是在高溫合金等難切削材料中體現出其優越性，確立了新切削工具的地位。

但是晶須增韌陶瓷的效果目前仍比較有限。不過連續纖維陶瓷基復合材料（CFCC）因其獨特的增韌機理，預期可以大幅度地提高陶瓷材料的斷裂韌性。從目前的研究報道來看，CFCC的斷裂韌性已高達36MPam2，甚至更高，比單一陶瓷高一個數量級。目前已工業化的四類用于陶瓷基復合材料的增強纖維為：氧化鋁系列（包括莫來石）纖維；碳化硅系列纖維，氮化硅系列纖維；碳纖維。但纖維、晶須增強陶瓷基復合材料的以下問題需要進一步的探討：

①纖維、晶須與基體的最佳結合界面；

②纖維、晶須在基體的分散性；

③最佳的晶須長經比；

④結晶完全的高強晶須制品

⑤制備工藝的簡化。幾種碳化硅陶瓷材料的力學性能見表4－1。