陶瓷材料的制備主要步驟-復(fù)相陶瓷材料研究顯微鏡

陶瓷材料的制備是通過疏松粉末的致密化形成多晶塊體來實(shí)現(xiàn)
的。陶瓷制備的主要步驟是燒結(jié)，常用燒結(jié)方法有固相燒結(jié)和液相
燒結(jié)，Bar—。通常，對(duì)于單相陶瓷材料而言，燒結(jié)發(fā)生在熔點(diǎn)以
下的溫度區(qū)；對(duì)于復(fù)相陶瓷材料而言，燒結(jié)發(fā)生在液相線以下的溫
度區(qū)。即使燒結(jié)過程中液相只是一種瞬時(shí)出現(xiàn)的過渡形態(tài)，也不例
外。除少數(shù)情況外，多數(shù)陶瓷的制備方法主要是通過在融化的溫度
下進(jìn)行固態(tài)運(yùn)輸來進(jìn)行燒結(jié)致密化。只有少數(shù)材料(特別是玻璃和
玻璃陶瓷)是在高于融化溫度的條件下進(jìn)行致密化。因此，陶瓷材
料成功制備的關(guān)鍵在于找到驅(qū)動(dòng)物質(zhì)傳輸?shù)哪芰縼碓础?/p>

  在大多數(shù)情況下，物質(zhì)傳輸?shù)哪芰縼碓从诓牧系谋砻婺堋?br>疏松粉末的表面能釋放后，傳輸?shù)筋w粒與顆粒的邊界，從而為材料
燒結(jié)提供充足的能量。在陶瓷材料的制備過程中，有無數(shù)的例子可
以證明這種能量的轉(zhuǎn)化可以促使陶瓷材料的燒結(jié)致密化。雖然如此
，陶瓷材料的制備仍有許多地方需要改進(jìn)。

一種新的致密化能量源，它可以更有效地用于促使陶瓷很好地致密
化，最終形成理想的多晶陶瓷材料。

某些形式的熱塑性樹脂基復(fù)合材料原料的懸垂性比前面述及的
預(yù)浸料狀的材料有所改進(jìn)。其制備方法是把增強(qiáng)纖維與薄片狀、帶
狀、纖維狀或粉末狀的基體結(jié)合在一起，這些材料以混雜纖維束或
片狀形式提供，當(dāng)材料受到熱和壓力的作用時(shí)，熱塑性組分熔融并
在壓力作用下浸入增強(qiáng)體中。由于原料是細(xì)微堆積的狀態(tài)，這些材
料實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的關(guān)鍵是要求其浸漬距離必須很短。這類產(chǎn)品主要有3
個(gè)類型，即共編織物、共混纖維束和纖維／粉末的束狀結(jié)合體，后
兩者也都可以編織成織物。

共編織物
  共編織物就是簡(jiǎn)單地把增強(qiáng)纖維柬和熱塑性纖維束一起編
織的織物，其先決條件是基體材料能夠拉成合適的纖維形式。這對(duì)
很多用于紡織品的熱塑性樹脂商品不成問題，包括聚丙烯、聚酰胺
(尼龍)和聚酯等。一些性能更高的熱塑性樹脂如PEEK也可以拉成纖
維，但是由于其用于紡織品的市場(chǎng)不大，所以其成本可能更高。另
外還可以用條狀的熱塑性帶而不是束作為熱塑性組分的形式，但這
種形式使用不多。兩種材料根據(jù)最終要求的Vf按比例混合，通常僅
僅調(diào)整兩種材料經(jīng)向和緯向的纖維束，如圖34—44所示。選擇適當(dāng)
的纖維束的線密度即可保證正確的纖維／基體比例。最終可以得到
具有很好的鋪覆性的織物。這些材料沒有黏性，但在鋪層中可以用
烙鐵或類似東西，通過點(diǎn)焊或在一些點(diǎn)的位置用相容的黏結(jié)劑來固
定其位置。鋪完以后在熱壓罐中用真空袋通過熱壓將其壓實(shí)，冷卻
至基體凝固以后脫模。或者在烘箱中單獨(dú)加熱然后在冷模中壓制成
型。確保完全浸漬是工藝中的難點(diǎn)，對(duì)于共編織物，困難在于需要
壓實(shí)的量大于常規(guī)的預(yù)浸材料，因?yàn)榘ɑw和增強(qiáng)體在內(nèi)的纖維
中的空隙和編織纖維束間的孔隙都填充著空氣，體積約有30％，必
須除去這部分體積才能獲得無孔隙疊層。另一個(gè)因素是平均浸漬
距離為束的寬度，即lmm，雖然比較短，但是對(duì)于黏度較大的熱塑
性樹脂仍需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能充分浸漬纖維束。

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