增強(qiáng)體分類課件

增強(qiáng)體增強(qiáng)體分類分類陶瓷類——氧化物：Al2O3、Al2O3(SiO3)3、K2TiO3——非氧化物：SiC、Si3N4、TiB2高聚物類：聚芳酰胺纖維、聚乙烯纖維金屬類：金屬絲，如：W、Mo碳纖維類玻璃纖維按來源：天然和人造按形態(tài)：顆粒；纖維（長短之分，粗細(xì)之分）；晶須按物質(zhì)結(jié)合鍵和物化性能：增強(qiáng)體分類綜合評價(jià)對金屬和陶瓷：

碳、石墨纖維、各種陶瓷纖維、晶須對有機(jī)材料：SiO2、石墨、高聚物纖維

對水泥碳、石墨纖維、

增強(qiáng)體分類定義纖維：長度大于100μm且長徑比大于10的絲狀材料，它們可能是非晶態(tài)、多晶態(tài)或單晶。晶須：直徑小于1μm，長徑比為10的細(xì)長單晶粒子。增強(qiáng)體分類纖維多為脆性材料，它的強(qiáng)度不是一個(gè)單值而是一個(gè)統(tǒng)計(jì)變量。而纖維束的強(qiáng)度小于單根纖維的平均強(qiáng)度單根纖維強(qiáng)度分布圖增強(qiáng)體分類玻璃纖維主要成分：二氧化硅四面體（

SiO2

）制作方法：玻璃球熔池鉑坩鍋增強(qiáng)體分類商用玻璃纖維的性能直徑：12μm比重：2.48～2.89熱膨脹系數(shù)：2.9～7.5×拉伸強(qiáng)度：3.6～4.8GPa楊氏模量：70～110GPa增強(qiáng)體分類硼纖維制作方法——?dú)庀喑练e技術(shù)10－12μm鎢H2+BCl3H2+HCl基芯1300℃H2+BCl3（氣）加熱2B（固）＋HCl（氣）沉積在鎢絲上通電加熱增強(qiáng)體分類硼纖維顯微結(jié)構(gòu)

表面為玉米棒的外形特征。粗糙的表面相當(dāng)于表面缺陷，降低了纖維強(qiáng)度。強(qiáng)度：小玉米節(jié)：3.3～3.7GPa大玉米節(jié)：2.8GPa棒狀：1GPa增強(qiáng)體分類硼纖維性能特點(diǎn)性能：密度：2.6Gpa：3.1～4.1模量：420GPa特點(diǎn)：1.強(qiáng)度分散2.內(nèi)層反應(yīng)——但基本無害3.昂貴4.外層與金屬反應(yīng)嚴(yán)重，

實(shí)驗(yàn)證明：硼纖維的臨界反應(yīng)厚度為0.2～0.5

μm改進(jìn)：（1）用碳絲代替鎢絲－輕，細(xì)（2）在硼纖維上加一層B4C、BN或SiC作為反應(yīng)阻擋層.具有SiC涂層的商品“Borsic”增強(qiáng)體分類碳化硅纖維

（化學(xué)氣相沉積、高分子先驅(qū)體法）化學(xué)氣相沉積制作方法：

在W或C絲上沉積SiC，目前用C代替W絲。特點(diǎn)直徑偏大：140μm目前新產(chǎn)品：70μm

增強(qiáng)體分類化學(xué)氣相沉積碳化硅纖維表面特點(diǎn)

1μmβ－SiCSCS－23μm1μm6μmSCS－6SCS－81μm富碳層用于鋁基3μm富碳層，其中最外層和中間地帶硅含量出現(xiàn)極大點(diǎn)，較的涂層，用于Ti有6μm非常細(xì)的晶粒SiC提高機(jī)械性能，用于Al增強(qiáng)體分類聚碳硅烷合成聚碳硅烷紡絲燒結(jié)成碳化硅纖維碳化硅高分子先驅(qū)體法增強(qiáng)體分類Al2O3纖維種類：單晶α－Al2O3多晶長纖維多晶短纖維αθγ增強(qiáng)體分類單晶性能指標(biāo)：Φ：225μm（140－150μm）產(chǎn)量：150mm/分鐘比重：4.0－幾乎沒有缺陷楊氏模量：275GPa（目前470GPa）拉伸強(qiáng)度：2.1GPaShahinian公司有現(xiàn)貨鉬坩鍋增強(qiáng)體分類多晶α－Al2O3纖維制法1.杜邦公司的FP——(α－Al2O398％Al2O3，2－5％SiO2）氫氧化鋁水氧化鋁粉膠體懸浮液紡絲（成纖）失水處理煅燒α－Al2O3Φ20±5μmAl2O3微粒＜5μm，其中98％＜3μm，50％＜0.2μm懸浮液固態(tài)沉淀物的重量百分?jǐn)?shù)為80％在11－13MPa壓力下，經(jīng)直徑為0.1mm的擠壓嘴擠成細(xì)絲，細(xì)絲經(jīng)輥?zhàn)酉到y(tǒng)二次拉長100－300℃去除水份，纖維此時(shí)出現(xiàn)收縮SiO2涂層1300－1500℃得到α－Al2O3表面SiO2形成莫來石，以及SiO2玻璃態(tài)，填充Al2O3的缺陷，同時(shí)阻止晶粒長大.增強(qiáng)體分類2.日本住友公司生產(chǎn)的γ－Al2O3纖維——（85％Al2O3，15％SiO2）水鹼式氯化鋁（Al2(OH)nCl6-n）聚合膠體成纖脫水煅燒最終晶相形成900℃形成穩(wěn)定的多晶結(jié)構(gòu)Al2(OH)nCl6-n500-600℃Al2O3+HCl↑＋H2O↑100－300℃脫去x·H2O含硅化合物硅酸脂（加熱時(shí)生成SiO2）作用——成膠——形成莫來石Al2(OH)nCl6-n＋H2OAl2(OH)nCl6-n·xH2O增強(qiáng)體分類多晶短纖維SiO2含量：5－50％噴吹法甩絲法問題：渣球增強(qiáng)體分類碳纖維性能：1973抗拉強(qiáng)度2451MPa1982T－3003332－3350T－4004118MPa分類：聚丙烯腈（PAN）基、瀝青基增強(qiáng)體分類制造方法200－250℃300－1500

℃1500－2000℃CH2CH2CH2CH2CHCHCHNNNCH2CH2CH2CHCHCHCCCCCCNNNCOCHCCH2CHCCHCH2NCCNNO施加張力氧化脫水脫氫、碳化石墨化聚丙烯腈（PAN）增強(qiáng)體分類增強(qiáng)體分類增強(qiáng)體分類晶須C+Si