陶瓷基復(fù)合材料(CMC)包括顆粒、晶須、短或連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。陶瓷基復(fù)合材料的潛在應(yīng)用須域廣泛,包括宇航、國(guó)防、能源、汽車工業(yè)、環(huán)保、生物、化學(xué)工業(yè)等,在未來的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中將起關(guān)鍵的作用。
陶瓷基復(fù)合材料的開發(fā)一直吸引著技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家投入巨資進(jìn)行研究。目前,對(duì)陶瓷基復(fù)合材料的研究,美國(guó)和西歐各國(guó)側(cè)重于航空和軍事應(yīng)用,日本則力求把它應(yīng)用在工業(yè)上。1987年美國(guó)能源部開始實(shí)施對(duì)陶瓷基復(fù)合材料的研究開發(fā)計(jì)劃,國(guó)防部和宇航局(NASA)等單位也投入大量人力和經(jīng)費(fèi),僅1992年美國(guó)投入陶瓷基復(fù)合材料應(yīng)用研究的經(jīng)費(fèi)就高達(dá)3500萬美元。近年來美國(guó)國(guó)防部一直把這項(xiàng)技術(shù)列入重點(diǎn)投資項(xiàng)目,在迪拉瓦等一些高等學(xué)校和杜邦等一批大公司中集中力量研究三維編織增強(qiáng)陶瓷的熱結(jié)構(gòu)件。據(jù)悉,SiCf/SiC已得到比較成功的應(yīng)用,NASA開展的陶瓷燃?xì)廨啺l(fā)動(dòng)機(jī)(AGT)研究課題,研制的轉(zhuǎn)子、葉片、燃燒室渦形管等件已通過熱試驗(yàn);法國(guó)SEP公司用陶瓷基復(fù)合材料制成的SCD-SEP火箭試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)通過點(diǎn)火試車,由于使用了陶瓷基復(fù)合材料使結(jié)構(gòu)減輕了50%。
國(guó)內(nèi)從20世紀(jì)90年代初開始進(jìn)行纖維增強(qiáng)玻璃基復(fù)合材料的研究,包括C纖維增強(qiáng)微晶玻璃Cf/LAS、碳化硅纖維增強(qiáng)微晶玻璃SiCf/LAS、SiCf/LCAS,研究?jī)?nèi)容包括工藝、組成、顯微結(jié)構(gòu)、界面結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和熱處理等方面,開展研究的單位有中科院上海硅酸鹽研究所、西安交大、華東理工大學(xué)、中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院等,目前尚未有批量生產(chǎn)的報(bào)道。
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