苏联采用的高性能复合材料

近二十年中,对高性能复合材料的需要日益增长。近十年中开发的三大类复合材料是聚合物母体复合材料、金属母体复合材料和陶瓷母体复合材料。现在的聚合物母体复合材料是采用玻璃纤维、碳(石墨)纤维、硼纤维和碳化硅纤维增强的。这种复合材料广泛用作飞机、导弹的结构材料和其他类似的结构件。金属母体复合材料已成功地用作耐高温的结构件。但是,金属母体复合材料的用量比聚合物母体复合材料少。陶瓷复合     

陶瓷纤维及其陶瓷基复合材料

介绍了连续陶瓷纤维及其陶瓷基复合材料在近年的研究进展,重点评述了陶瓷纤维以及陶瓷基复合材料制备工艺的研究现状,并对连续纤维陶瓷基复合材料的前景进行了展望。     

先驱体浸渍-裂解法制备SiBN纤维增强SiBN陶瓷基复合材料

连续纤维增强氮化物陶瓷基复合材料是耐高温透波材料的主要发展方向,纤维是目前制约耐高温透波复合材料发展的关键,而SiBN陶瓷纤维是一种兼具耐高温、透波、承载的新型陶瓷纤维。以聚硅氮烷为陶瓷先驱体,以SiBN连续陶瓷纤维为增强体,采用先驱体浸渍-裂解法制备了SiBN陶瓷纤维增强SiBN陶瓷基复合材料,研究了复合材料的热膨胀特性、力学性能、断裂模式以及微观结构。结果表明:SiBN陶瓷纤维增强SiBN陶瓷基复合材料呈现明显的脆性断裂特征,复合材料的弯曲强度和拉伸强度分别为88.52 MPa和6.6 MPa,纤维的力学性能仍有待于提高。     

连续陶瓷纤维的制备、应用及研究现状

陶瓷基纤维复合材料现已被应用到液体火箭发动机喷管、导弹天线罩等方面,是高技术新材料中一个十分重要的分支。本文对碳化硅、氮化硅和氧化铝等几种陶瓷纤维的制备方法、应用与研究现状等方面进行了全面的综述,期望为未来陶瓷纤维的研究、开发及应用提供参考。     

高温隔热用微纳陶瓷纤维研究进展

陶瓷纤维具有密度低、强度高、耐高温、抗氧化和耐机械震动性能好等优点, 是空天飞行器、核能发电和化工冶金等热防护领域所需的关键高温隔热材料。传统陶瓷纤维直径粗(?>5 μm)、脆性大、热导率高, 在实际隔热领域应用中受到了极大限制。减小纤维直径, 制备微纳陶瓷纤维, 不仅有利于提高纤维力学性能, 还有望改善其高温隔热性能, 近年来引起了研究者的广泛关注。从微纳陶瓷纤维中影响热传输(气体热传导、固体热传导和辐射传热)的本征因素出发, 有针对地进行组成和结构优化, 进而改善其高温隔热性能, 是当前微纳陶瓷隔热纤维研究的重点方向。本文结合国内外研究现状, 在介绍微纳陶瓷纤维隔热机理的基础上, 按照纤维的组成和结构特点将目前微纳陶瓷隔热纤维分为三类, 即微纳陶瓷纤维气凝胶、中空/多孔微纳陶瓷纤维和复合微纳陶瓷纤维。对这三类不同特点的微纳陶瓷隔热纤维最新研究进展进行综述, 并展望了微纳陶瓷隔热纤维的未来发展方向。     

PZT基陶瓷纤维性能对1-3复合材料性能影响

采用塑性聚合物方法制备了高可塑性、高密度和高生坯强度的PZT5、PMnS、PBS陶瓷纤维，通过排列浇注法制备了1-3复合材料，研究了不同组成陶瓷纤维对复合材料性能的影响。结果表明，复合材料的介电常数、声阻抗和品质因数均比相应的陶瓷性能小了一个数量级，压电应变常数d33和平面机电藕合系数kp不同程度降低，但是压电电压常数g33和厚度机电藕合系数反大幅度增加，使得1-3复合材料的各相异性明显增强，复合材料的性能变化规律同压电纤维性能的变化规律相同，因此可通过改变纤维相性能而改善复合材料的性能。     

新型耐热涂料

日本大阪耐热技研公司已开发出含陶瓷纤维的耐热陶瓷涂料。涂膜除具有耐热性、耐磨耗性、耐化学药品性等特性外,因陶瓷纤维导热系数小,可发挥其绝热性,故节能效果也好。现正企图用作各种装置和锅炉、排烟脱硫装置的内部和外部涂层。耐热技研公司开发的耐热陶瓷涂料商品     

SiC陶瓷纤维先驱体设计原则及合成研究进展

总结阐述了SiC陶瓷纤维先驱体的设计原则,对国内外SiC陶瓷纤维先驱体的主要合成方法进行了总结.在设计原则的指导下,比较了各种合成方法的优缺点,包括先驱体的产率、杂元素含量、分子形态、分子量及其分布等结构参数,先驱体可纺性以及制备的SiC纤维的性能;并根据设计原则和研究进展提出,降低先驱体中杂元素含量,提高陶瓷产率并兼顾可纺性、稳定性要求是SiC陶瓷纤维先驱体分子设计的方向;指出国内SiC陶瓷纤维的发展要立足于创新,通过不同途径制备出符合要求的陶瓷先驱体。     

三种陶瓷纤维简介

陶瓷纤维通常是以各种有机硅聚合物为原料,经纺丝、固化和高温热解制成。本文介绍三种陶瓷纤维——Nicalon、MPDZPhvi和HPZ的制备方法,并通过断口组织的显微镜观察分析纤维缺陷产生的原因,据此提出了改善纤维性能避免缺陷产生的方法。     

锌铌酸铅-锆钛酸铅(PZN-PZT)压电陶瓷和陶瓷纤维的制备

以乙酸铅、丙酸锌、五乙氧基铌、四丙氧基锆和四正丁氧基钛为原料,用溶胶-凝胶法制备了锌铌酸铅-锆钛酸铅(PZN-PZT)凝胶纤维.该纤维经热解、烧结后成为直径约25μm的陶瓷纤维.陶瓷纤维的表面和断面形貌的电子扫描图像显示:该陶瓷纤维均匀致密,呈圆柱形.X射线分析表明:烧结温度影响陶瓷的晶相纯度.当烧结温度高于1250℃时,该陶瓷及陶瓷纤维呈现纯净的钙钛矿晶相.阿基米德法测得陶瓷和陶瓷纤维的密度分别为7.70×10³kg/m³和7.80×10³kg/m³.对陶瓷含量为63%的PZN-PZT陶瓷纤维/环氧树脂1-3复合材料压电片,测得其机电转换常数kt、压电常数d₃₃和相对介电常数ε分别为:0.65、403pC/N和1300.以溶胶-凝胶法制备的超细粉体为原料烧结成的PZN-PZT陶瓷,其k_t、d₃₃和ε分别为0.48、600pC/N和2627.     

先驱体陶瓷

综述了用先驱体法制备陶瓷纤维、陶瓷基复合材料等的特点及其研究进展,针对制备陶瓷基复合材料基体的有机聚合物先驱体,提出了先驱体必须满足的理化特性和结构特征,同时还针对先驱体法高气孔率及高收缩率的不足,提出了３个解决办法,并着重讨论了活性填料在先驱体裂解制备陶瓷基复合材料中的特点与应用。     

先驱体法制备氮化硼陶瓷材料的研究进展

氮化硼陶瓷是一种性能优异并有很大发展潜力的新型陶瓷材料,但是传统的高温合成法无法制备高质量的BN纤维、薄膜、泡沫、涂层或复杂形状的复合材料,只能通过先驱体法实现。简单介绍了先驱体陶瓷技术,重点综述了先驱体法制备氮化硼陶瓷纤维和氮化硼陶瓷复合材料的研究进展,并对先驱体法制备氮化硼陶瓷的发展趋势做了展望。     

新的水溶性聚合物开发动向

新的水溶性聚合物开发动向黄汉生编译水溶性聚合物广泛用于纤维、造纸、涂料、食品、医药、化妆品、土木工程、陶瓷、农业园艺、水处理等诸多领域。最近日本多家公司又相继推出了具有各种特性和功能的新的水溶性聚合物。日本第一制药公司开发的ＫＥＰＳ是在聚乙烯醇（ＰＶ...     

纤维增强陶瓷复合材料的制造技术

工程陶瓷的开发是目前国内外甚为重视的新型材料研究领域。纯陶瓷材料因其脆性,不能满足苛刻条件下的使用要求。因此,目前广泛采取增韧技术来提高陶瓷的使用性能。纤维和晶须增韧陶瓷是一类有效的方法。用纤维来增韧陶瓷的技术是七十年代以后开始的,最初是用碳纤维增强陶瓷,八十年代以来又开发了用陶瓷纤维和晶须增韧陶瓷,增韧效果不断取得进展,增韧技术也不断有所创新。纤维增强陶瓷复合材料的加工技术主要有四种类型,下面分别加以介     

PLZT陶瓷纤维/环氧树脂1-3复合材料的制备和性能研究

以乙酸铅、乙酸镧、乙酸氧锆和钛酸丁酯为原料,用溶胶-凝胶法制备了掺镧锆钛酸铅(PLZT)凝胶纤维.该纤维经热解、烧结后成为直径约25μm的陶瓷纤维.陶瓷纤维的表面和断面形貌的电子扫描图象表明,该陶瓷纤维均匀致密.用阿基米德法测得陶瓷纤维的密度为:7.78×10³kg/m³.对于直径为4.4mm、厚度为43μm、陶瓷含量为70％的PLZT陶瓷纤维/环氧树脂1-3复合材料压电片,测得其压电常数d₃₃、机电转换常数k_t分别为:410pC/N和0.631.     

高温用途的结构陶瓷

该陶瓷材料由整个的成形体组成,它是一个芯体,包括陶瓷纤维、陶瓷纱或陶瓷织物和陶瓷粉末体。适用的陶瓷纤维是碳、SiC、BN;适用的粉末是硅、氧化铝或玻璃,由陶瓷纤维制成的陶瓷纤维、陶瓷纱或陶瓷织物,缠绕在带有可膨胀的任选截面形状(圆形、椭圆形、多边形、矩形等)的筒体上。紧接着将     

可用作能源器件的压电纤维复合材料

美国先进陶瓷公司报道，研究人员开发出一种称之为粘滞悬浮自旋工艺的低成本制造陶瓷纤维的方法，纤维直径可在10-1300μm之间。这种陶瓷纤维拥有陶瓷材料的一切优点（电学、热学、化学各方面），但是却排除了一些不利特性（胞性和重量高等）。     

用于复合材料的新纤维

航空航天材料制造商们正在开发各种新的或改性的增强纤维,以用于下一代复合材料中。当前对先进增强纤维的研制工作包括下列几个方面: ①大直径硼纤维采用在钨丝上蒸汽沉积硼的方法制备,用于树脂母体和金属母体复合材料中。②硼纤维采用在碳丝上蒸汽沉积硼的方法制备,用于树脂母体和金属母体复合材料中。     

纤维多孔陶瓷的研究进展EI北大核心CSCD

纤维多孔陶瓷是利用黏结剂将随机分布的陶瓷纤维进行黏接,形成具有鸟巢形态的多孔材料,内部具有大量三维联通孔,其具有轻质、高气孔率、高比表面积、高效隔热的特性。纤维多孔陶瓷为飞行器提供良好热防护效果的同时,可明显减轻其质量,降低发射成本,是航天器大面积热防护系统极具潜力的候选材料。本文主要对近年来纤维多孔陶瓷材料有关纤维骨架、黏结剂、制备方法,以及其在性能优化等方面的研究工作进行了梳理、总结,展望纤维多孔陶瓷在多重热防护方式、集成化及工程化等方面的发展。     

杂环芳纶

近年来出现含有芳杂环的芳酰胺纤维(简称杂环芳纶),由于具有极高的强度,引起人们极大的兴趣。苏联、美国、日本等国家相继进行研制和开发。六十年代中后期美国就开展了这方面的工作,把杂环引入芳酰胺聚合物的主链中,首先制得杂环芳纶。但当时由于受聚合物制备和纺丝技术的限制,制得的纤维强度不高。七十年代初期美国杜邦公司成功地研究出芳酰胺聚合物制备和纺丝的新技术。杂环芳纶又重新引起人们