陶瓷基復合材料研究導向
在復合材料行業,陶瓷基復合材料成為一種新型的復材新品種,經過研究人員20多年的努力,它正在從實驗室走向實用領域。
陶瓷復合材料有很多優點,一個是質量輕,一個是即使在高溫下,也會有一定的硬度和穩定性,這是由它的材質結構所決定的。
陶瓷基復合材料(cmc)的原材料為耐火纖維,如碳化硅(sic)纖維增強的陶瓷基體。
陶瓷基復合材料還有高硬度、低密度、優異的熱穩定性和化學耐受性。根據cmc的性能和內在特性進行調整制成的復合材料具有廣泛應用領域,突出的是發動機內部零件,排氣系統和其他“熱區”結構。在這些位置,cmc可作為高溫金屬合金的輕質替代物。
cmc的商業應用很大程度上局限于導彈結構,戰斗機的雷達天線罩和排氣系統。目前重大的發展計劃正在進行中,越來越多的投資專注于大規模的生產制造。cmc很可能正處于轉折點。
目前有一系列的制造工藝可以生產cmc:化學汽相或液相浸潤,熱壓燒結技術,聚合物浸漬裂解(pip)。此外,增強體可以有許多形式:連續纖維,短纖維,晶須,顆?;蚪M合。事實上,研究已表明,低斷裂韌性和抗裂紋生長可以克服的,即通過二次強化相:顆粒,晶須,甚至纖維結構,如納米纖維。
作為后者的一個例子:anf技術有限公司(愛沙尼亞,塔林)生產的納芬商標的氧化鋁納米纖維,據報道可以提高cmc的延性、抗蠕變性和降低脆性的同時保持高楊氏模量。
“目前與納芬合作的陶瓷客戶都希望改善抗斷裂性,沖擊韌性,耐磨性和加固結構,”anf技術公司業務發展經理tim ferland說。據他稱,客戶正在進行測試或計劃測試cmc材料項目。但他補充說,與納芬在高分子復合材料和聚合物油漆和涂料的應用相比,cmc的應用一直比較緩慢。
cmc組件制造商coi陶瓷公司(空間系統開發商atk的下屬公司,加利福尼亞州,圣迭戈)總經理scott richardson說,“有很多地面活動持續增長,并隨著行業對cmc變得更加熟悉,這種增長將繼續。”
據加利福尼亞州亨廷頓海灘波音公司經理todd steyer,cmc發展時效性背后的因素包括穩定的性能和(氧化物和非氧化物)陶瓷纖維產量的增加。使用既定制造工藝的成熟供應基地。大規模展示和原型的良好性能。steyer,美國高級陶瓷協會副主席,審查了美國陶瓷學會的國際應用陶瓷技術雜志(2013年7月)上發表的第四屆國際陶瓷大會航空航天的相關介紹。
據噴氣發動機和飛機系統制造商ge航空集團(特拉華州,紐瓦克),在未來十年內,cmc的需求預計將增加十倍。ge集團6月份做出一個與cmc有關的聲明,宣布計劃在北卡羅來納州艾西維爾市建立一個1.25億美元,125,000平方英尺(11613平方米)的制造廠,生產cmc發動機組件(參見“ge航空宣布北卡羅來納州復合材料工廠”)。
更多信息請關注復合材料信息網http://cnfrp.net!
陶瓷復合材料有很多優點,一個是質量輕,一個是即使在高溫下,也會有一定的硬度和穩定性,這是由它的材質結構所決定的。
陶瓷基復合材料(cmc)的原材料為耐火纖維,如碳化硅(sic)纖維增強的陶瓷基體。
陶瓷基復合材料還有高硬度、低密度、優異的熱穩定性和化學耐受性。根據cmc的性能和內在特性進行調整制成的復合材料具有廣泛應用領域,突出的是發動機內部零件,排氣系統和其他“熱區”結構。在這些位置,cmc可作為高溫金屬合金的輕質替代物。
cmc的商業應用很大程度上局限于導彈結構,戰斗機的雷達天線罩和排氣系統。目前重大的發展計劃正在進行中,越來越多的投資專注于大規模的生產制造。cmc很可能正處于轉折點。
目前有一系列的制造工藝可以生產cmc:化學汽相或液相浸潤,熱壓燒結技術,聚合物浸漬裂解(pip)。此外,增強體可以有許多形式:連續纖維,短纖維,晶須,顆?;蚪M合。事實上,研究已表明,低斷裂韌性和抗裂紋生長可以克服的,即通過二次強化相:顆粒,晶須,甚至纖維結構,如納米纖維。
作為后者的一個例子:anf技術有限公司(愛沙尼亞,塔林)生產的納芬商標的氧化鋁納米纖維,據報道可以提高cmc的延性、抗蠕變性和降低脆性的同時保持高楊氏模量。
“目前與納芬合作的陶瓷客戶都希望改善抗斷裂性,沖擊韌性,耐磨性和加固結構,”anf技術公司業務發展經理tim ferland說。據他稱,客戶正在進行測試或計劃測試cmc材料項目。但他補充說,與納芬在高分子復合材料和聚合物油漆和涂料的應用相比,cmc的應用一直比較緩慢。
cmc組件制造商coi陶瓷公司(空間系統開發商atk的下屬公司,加利福尼亞州,圣迭戈)總經理scott richardson說,“有很多地面活動持續增長,并隨著行業對cmc變得更加熟悉,這種增長將繼續。”
據加利福尼亞州亨廷頓海灘波音公司經理todd steyer,cmc發展時效性背后的因素包括穩定的性能和(氧化物和非氧化物)陶瓷纖維產量的增加。使用既定制造工藝的成熟供應基地。大規模展示和原型的良好性能。steyer,美國高級陶瓷協會副主席,審查了美國陶瓷學會的國際應用陶瓷技術雜志(2013年7月)上發表的第四屆國際陶瓷大會航空航天的相關介紹。
據噴氣發動機和飛機系統制造商ge航空集團(特拉華州,紐瓦克),在未來十年內,cmc的需求預計將增加十倍。ge集團6月份做出一個與cmc有關的聲明,宣布計劃在北卡羅來納州艾西維爾市建立一個1.25億美元,125,000平方英尺(11613平方米)的制造廠,生產cmc發動機組件(參見“ge航空宣布北卡羅來納州復合材料工廠”)。
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