第九章 陶瓷基復合材料(9.3)

    9.3 陶瓷基復合材料的界面和界面設計
    9.3.1 界面的粘結形式
   (1)機械結合
   (2)化學結合
    陶瓷基復合材料往往在高溫下制備,由于增強體與基體的原子擴散,在界面上更易形成固溶體和化合物。此時其界面是具有一定厚度的反應區,它與基體和增強體都能較好的結合,但通常是脆性的。
    9.3.2 界面的作用
    陶瓷基復合材料的界面一方面應強到足以傳遞軸向載荷并具有高的橫向強度;另一方面要弱到足以沿界面發生橫向裂紋及裂紋偏轉直到纖維的拔出。


     9.3.3 界面性能的改善
    為了獲得佳界面結合強度,希望避免界面化學反應或盡量降低界面的化學反應程度和范圍。實際當中除選擇增強劑和基體在制備和材料服役期能形成熱動力學穩定的界面外,就是纖維表面涂層處理。包括C、SiC、BN、ZrO2 和SnO2等。纖維表面涂層處理對纖維還可起到保護作用。纖維表面雙層涂層處理是常用的方法。其中里面的涂層以達到鍵接及滑移的要求,而外部涂層在較高溫度下防止纖維機械性能降解。