新型陶瓷材料缩

第一篇：新型陶瓷材料缩

新型陶瓷材料

一、简介

金属材料：铁、钢、铜、铝、钛、合金

制备工艺：熔炼—浇铸—成型（压力加工）—热处理

无机非金属材料：石头、水泥、玻璃、陶瓷

制备工艺：粉末冶金：粉末制备—球磨混合—成型—烧结

有机高分子材料：塑料、橡胶

制备工艺：聚合反应

陶瓷：传统陶瓷

陶器、瓷器（天然原料、组成、工艺较粗糙、性能较低）

先进陶瓷：采用高度精选的原料（天然、合成），具有能精确控制的化学组成，按照精确控制的工艺制备、具有优异性能的陶瓷。

Advanced ceramics(高级、先进陶瓷)high-tech ceramics（高技术陶瓷）fine ceramics（精细陶瓷）new ceramics（新型陶瓷）industry ceramics(工业陶瓷)special ceramics(特种陶瓷)

先进陶瓷：结构陶瓷、功能（电子）陶瓷、生物陶瓷 研究：组成、制备工艺、显微结构、性能之间的相互关系

二、粉末的性质

粉末体是由大量的固体颗粒组成的体系，其中颗粒可彼此分离。它既不象固体物质能保持一定形状，也不象液体、气体那样取决于容器的形状。

粉末体由一个个固体颗粒组成，固体颗粒的粒径大小对其性质有很大影响。纳米材料：粉末：5-500nm 块体材料：晶粒度＜500nm 亚微米：0.1-1µm, 先进陶瓷: 0.05-50µm

粉末的结构

一次颗粒：粉末中能够分离并独立存在的最小颗粒，也叫单颗粒 二次颗粒：二个或多个颗粒构成的聚集体，也叫团粒。产生团聚的原因：分子间力（范德华力）、静电力、液膜附着力

粘结、机械纠缠、磁力等

硬团聚、软团聚

粉末的形状： 球状、片状、树枝状、柱状、不规则状等 粉末体的粒度与粒度分布

单个粉末颗粒的大小称为粒度。由于实际上不存在同一粒度的粉末，实际粉末体所含颗粒的粒度大都有一个分布范围，按一定的粒度范围可将粉末分成很多级，各级粉末的百分含量就叫粉末的粒度分布，通常粉末的粒度是指粉末的平均粒度。

粉末粒度的测定

筛分析法：目数或网目数是一英寸长度内的筛孔数 m=25.4/(a+d)a：网孔尺寸d：丝径

泰勒标准筛：100目 0.147mm 200目0.074 mm 400目 0.038 mm 显微镜分析法：分散、观测、统计分析

（图象仪）

费歇尔粒度测量法：

原理：空气通过粉末粉末试样后，产生压力降，其大小与试样厚度、孔隙度及粉末形状 1 有关。测试时，控制试样厚度、孔隙度，粉末越细，空气透过时的阻力越大，产生的压力降

1/2越大。

d∝(F/(P-F))

d:：粉末平均粒度

P: 空气通过粉末试样前的压力，F：空气通过粉末粉末试样后产生的压力降；

氮吸附法：根据粉末表面吸附氮气的量，来计算出粉末的比表面值。粉末越细，比表面积越大，吸附的氮气越多。

费歇尔粒度反映的是粉末的外比表面，代表单颗粒和二次颗粒的粒度，如果与氮吸附法（反映外表面和一次颗粒的大小）联合使用，就能判断粉末聚集程度和二次颗粒的数量。

粉末的表面特性

粉末的比表面积：单位重量粉末的表面积（平方米/克）。粉末越细，比表面积越大。粉末颗粒的表面能

物体内部的原子在周围原子的均等作用下处于能量平衡的状态，而表面原子则只是一侧受到内部原子的引力，另一侧则处于一种“过剩能量”的状态。这种“过剩能量”就称为表面能。粉末颗粒表面的“过剩能量”就称为粉末颗粒的表面能。

当物体被粉碎成细小颗粒时，会增加大量的新表面，并且新表面的量值随粒度变小而迅速增加，粉末越细，其表面能则越大。

粉末的工艺性质：

粉末的松装密度：粉末自由松装时，单位体积的质量叫做粉末的松装密度。粉末的流动性：50克粉末从标准的流速漏斗流出所要的时间，单位为秒/50克。

粉末的压制性：

压紧性：在一定压力下粉末的压缩程度，可用压缩比a表示 a=h松/h压= d压/d松 h松：粉末松装高度 h压：压块高度

d松：粉末松装密度 d压：压块密度 成形性：粉末压制后，压块保持一定形状的能力。

三、粉末的制备

粉末的制备一般有二种方法：机械法和合成法 机械法是利用外力的机械作用，将物料粉碎为化学成分基本不变的方法，在制粉过程中只发生物理变化。如：球磨、振动球磨、锤式破碎、喷雾法和气流粉碎等。

一般很难制备1微米以下的细粉，气流粉碎：喷射气流粉碎机（气流磨）能粉碎到亚微米级（0.1-0.5微米），粉末在高速喷射气流中互相碰撞进行粉碎。

合成法是通过化学反应将物料变成化学成分与原料不同的粉末的方法。通常包括：固相法、液相法和气相法。

合成法比机械法更通用，因为它可利用廉价的氧化物盐类作为原料，成本低，制备的粉末纯度高，粒度细，均匀性好。许多难熔金属和化合物粉末只能用合成法生产。

固相法制备粉末 化合反应法

BaCO3 + TiO2 → BaTiO2 + CO2(1100-1150C)（钛酸钡）

Al2O3 + MgO → MgAl2O

4（尖晶石）

3Al2O3 + 2SiO2 →3Al2O3`SiO2（莫来石）热分解反应

H2WO4

→ WO3 +H2O 还原法

SIO2 +C →

SiC +CO

SIO2 +C + N2 → Si3N4 +CO

液相法制备粉末(1)沉淀法：

直接沉淀法

Na2WO4(l)+CaCl2(l)→ CaWO4(↓)+ NaC l(l)

共沉淀法: 在混合的金属盐溶液中添加沉淀剂，可得到各种成分混合均匀的沉淀，然后进行热分解。与固相法相比，能制得化学均匀性好且易烧结的粉料。

BaCl2 和 TiCl4 的混合水溶液中，滴入草酸可沉淀出原子尺度混合的BaTiO(C2O4)2 4H2O 经热分解后，可得到具有化学计量组成且烧结性能良好的BaTiO3粉末。

溶胶—凝胶法（Sol-gel）(2)溶剂蒸发法

喷雾干燥法：将溶液分散成小液滴喷入热风中，使之迅速干燥的方法。

喷雾干燥是一种广泛使用造粒方法。

喷雾热解法：将金属盐溶液喷入高温气氛中，立即引起溶剂的蒸发和金属盐的热分解，从而直接合成出粉料。

偏钨酸氨水溶液

→ WO3+NH3+H2O(喷雾热解)

气相法制备粉末

物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)物理气相沉积: 蒸发---凝聚，将原料加热至高温（电弧或离子流加热）使之气化，再冷却凝聚成细小粉末颗粒，整个过程中系统中不发生化学反应。可制备纳米粉末（5-100 nm）

化学气相沉积是挥发性金属化合物的蒸气通过化学反应合成所需物质的方法。气相化学反应可分为二类，一类为单一化合物的热分解 A(g)→ B(s)+C(g)CH3SiCl3 → SiC+HCL 另一类为二种以上化合物之间的气相反应A(g)+ B(g)→C(s)+D(g)TiCl4+CH4 → TiC+HCl 从气相析出的固体有下列几种形态：在固体表面形成薄膜、晶须和晶粒、在气体中现成粉末颗粒。气相中，颗粒的生成包括形成核和核生长二个过程，为了获得颗粒，首先要在气相中形成很多核，为此，必须达到高的过饱和度。而在固体表面上生长薄膜，并不希望在气相中形成颗粒，因此要在低的过饱和度条件下进行。

四、球磨及混合料的制备

球磨是机械法制备粉末的基本方法。有二个作用：一是将粉末进一步磨细，二是将二种以上不同的粉末充分混合均匀。球磨分干磨（不加入液体介质）和湿磨（加入液体介质）湿磨介质：主要作用是使粉末团粒分散，有利于混合均匀，另外它有可能被吸附在粉末颗粒 3 的缺陷处，使粉末颗粒的强度降低，从而有利于破碎。效率高于干磨。

不与物料发生化学反应，易挥发去除，表面张力小，不使粉末结团、安全等。酒精、丙酮、水等

滚动球磨原理：球磨机由一筒和球组成，其工作原理是：当筒体转动时，装在筒内的研磨体（球）和被研磨体（物料）在摩擦力和离心力的作用下随筒体旋转至一高度，然后自动落下，对筒内物料产生冲击和磨削作用而将物料磨碎。此外，球的搅拌作用还将物料混合均匀。球磨筒转速：转速太低，球发生滑动状态，球磨和混合效率低；转速高于某一速度时（临界转速）时，球在离心力的作用下，一直紧贴筒壁不能自由跌落，此时物料既不被搅拌，也不被破碎，球磨和混合效率极低。

当转速较高且低于临界转速时，球在离心力的作用下，形成抛落式并发生滚动研磨，此时既有翻动作用，也有球体与物料间的相互摩擦作用（磨碎作用），球磨和混合效率较高。

临界转速计算： mg=mv2/r

v=3.14dn

n临界=42.4/d1/(d: 球磨筒直径:米 n：转速 转/分)一般实际转速为临界转速的 70-90% 装球量：装球体积约为磨筒容积的40-50% 充填系数：装球体积与磨筒容积之比

装料量：球料比

2：1—10：1（球料比越大，研磨效率越高，但生产效率越低）液固比（毫升/公斤）

WC-Co

200-500 毫升/公斤 实验室：刚盖过固相面。

时间：时间长，混合更均匀，粒度变细（一般球磨极限：1微米，增加时间，不会更细）

通常：12-96 小时

球磨料的制备： 1）配料及湿磨

湿磨介质通常为酒精，若不怕氧化，也可用蒸馏水。2）干燥：使湿磨介质从浆中蒸发出来。（800-120度）

电烘箱或蒸汽干燥柜，真空干燥箱。

冷冻干燥

3）过筛：目的是除去料浆干燥时可能发生的结块，并使混合料松散，易于散热。

60-120 目筛（振动筛）混合料的制备：

在球磨料中加入成形剂，干燥制粒后成混合料，供压制成形用。

成形剂：传统的陶瓷生产一般不需要加成形剂，因为坯料中含有一定的可塑性粘土成分，只要加入一定量的水，经过一定的工艺处理，就会具有良好的成形性能。先进陶瓷几乎都采用化工原料，没有可塑成形性，因此要加入成形剂，使其具有良好的成形性能。

成形剂的选择原则：1有较好的粘性，以保证压块有一定的强度；2有一定的润滑性能，以减少粉末压制过程中的内外摩擦力，保证压块密度均匀；3熔点较低，最好在常温下为液态，或能溶解于易挥发溶剂中，以便与物料混合均匀；4工艺性能好，可明显改善物料的塑性，便于挤压和机械加工6蒸发温度低，在低温烧结阶段易被排除，否则会明显增碳；7纯度高，不含其它杂质。

常用的成形剂：石腊、合成橡胶、聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)、甘油等 加入方法： 石腊、合成橡胶汽油溶液（加入到球磨料中），干燥，过筛

PEG水溶液（用水球磨时加入），干燥，过筛。制粒：使物料成为具有一定尺寸和适当流动性的团粒。制粒可使物料具有较高和教稳定的松装密度，使其流动性提高，并能充满压模模腔，保证用容量法称料的压块单重一致。

制粒方法：滚动制粒、喷雾制粒。

滚动制粒：将物料置于滚筒中，以教慢的速度转动。物料在筒中沿筒壁不断滚动，使粒子不断趋于球形，另一方面细粒子沾附在大粒子上，使后者长大。

滚筒直径：150-300毫米，容积15-25升，转速 30转/分，装料量15-40公斤，制粒时间 5-20分 喷雾制粒：将物料与塑化成形剂混合好（一般用水）形成料浆，料浆通过喷嘴向上喷出雾化，由于料浆表面张力的作用，便形成了球状的细小液滴，其与向下流动的热氮气流接触，使液滴中的液体迅速蒸发，干燥而变成颗粒。适用与工业化生产。

五、成形 压制原理

压制过程：在压模中填装粉末，再在压力机下加压（0.5-10t/cm2），脱模后即可得到所需形状和尺寸的压坯。

压制全过程：可粗约分为三个阶段： 第一阶段：压块密度随压力增加而迅速增大，这是因为粉末的拱桥现象在不大的压力作用下迅速消除，粉末颗粒移动距离较大，使空隙急剧减少。

第二阶段：压块密度缓慢增加。由于大量空隙已在第一阶段消除，继续增大压力的结果主要是使颗粒发生弹性变形。在这个阶段，粉末颗粒移动距离很小，甚至只在颗粒大小的范围内滑动或转动。第三阶段：压力的增加可能达到粉末材料的屈服极限和强度极限，粉末颗粒在此压力下产生朔性变形或脆性断裂。变形方向或断裂碎块填入空隙，从而使压块密度增加。

对于朔性粉末来说，第二阶段不明显，它迅速由第一阶段过渡到第三阶段，但对陶瓷粉末，第二阶段相当明显，而且压制过程一般只能进行到这个阶段的初期 金属粉末 压力：2-10 t/cm2，陶瓷粉末：0.5-2 t/cm2

侧压力：模压成形时，在压制压力的作用下，粉末对模壁产生的压力叫侧压力，一般为正压力的1/3-1/4。

压制过程的压力分布：模压成形时，由于粉末颗粒间的相互摩擦和粉末颗粒与模壁间的摩擦，使得施加于冲头上的压力（压制压力）并不按帕斯卡原理进行传递，因此压坯各点上所受到的压力是不相同的。一般来说，离压头越远的地方所受到的压力越小，这种压力损失叫压力降。粉末颗粒越细，形状越复杂，离加压冲头越远，压力降也越大。加压方式：单向加压、双向加压 压坯密度分布：与压力分别相似。由于粉末颗粒与模壁间的摩擦损失对压坯中心部分的影响较小，因此加压面的密度形成四周大，中间小；另外，纵向看，离加压冲头越远，压力降也越大，密度也就越小。压块强度的本质：对于一般粉末冶金模压成形的压块来说，压块强度是由颗粒间的机械啮合和原子间力共同作用的结果，成形剂的粘合作用也十分重要。压块强度随成形剂用量的增加而提高，渗腊压坯可以进行机械加工。压块强度与压制压力的关系：压块强度随成形压力的增加而提高，与压块密度随压力增加而提高的情况相似。这是由于空隙度下降，粉末接触表面增加的缘故。当压力足够大时，更高的压力已不能提高压块强度，相反由于粉末体的局部加工硬化和应力集中，会导致压块出现裂纹和分层。压块的弹性后效 弹性内应力：在压块的粉末颗粒内部和颗粒间的接触表面上，会产生一个与粉末颗粒受力方向相反，并力求阻止粉末颗粒变形，以便达到与压制压力平衡的作用力，这个力就称为弹性 5 内应力。弹性后效：在去除压制压力和将压块脱模后，由于弹性内应力的松弛作用而引起压块体积膨胀的现象，称为弹性后效。脱模瞬间是弹性后效最显著的时刻，也是压块最容易出现裂纹和分层的时刻。压制工艺：

压模设计的基本参数

压缩比：粉末松装高度与压坯高度之比（2.5-4）

线收缩系数：压坯尺寸与烧结坯相应尺寸之比 K（1.15-1.3）线收缩率：（压坯尺寸－烧结坯相应尺寸）/ 压坯尺寸 单位压制压力：0.5-2吨/平方厘米（陶瓷材料）压模内腔尺寸的确定

1．压模内腔直径 D=KDD1 烧结坯尺寸

压制工艺： 1． 单重的计算

W= Vdk W：压坯单重 V：烧结致密后的体积 d：烧结致密体密度k损失系数：1.02-1.05 2.压坯高度的控制：H=hK(烧结致密后的高度，K：线收缩系数)

压力控制，限高器控制

压制废品

分层、裂纹、未压好

其它成形方法

模压成形只能生产形状较简单、高度尺寸较小的产品。其它成形方法 冷等静压成形

利用高压液体的静压力直接作用于装在弹性模具内的物料，使压块在各个方向同时均匀受压的一种成形方法。液体介质可以是水、油，弹性模具材料应选用弹性好、抗油性好的橡胶或塑料。（压力范围：500-3000公斤/平方厘米）

特点：1使用范围广，可生产一般方法不能生产的形状复杂、大件及细长的产品。2成形质量高，可少用或不用成形剂，生坯密度高且均匀、烧结收缩小、不易变形。生坯可直接进行机加工，可批量生产。3 模具制造方便而且成本低。4生产效率较低，生坯精度和光洁度教差、往往要辅以机加工。

冷等静压工艺：弹性模具制造—粉末装模密封—装入冷等静压机—加压—卸压脱模

粉末装模：应尽可能均匀一致，反复捣打、振动装模可使粉末分布均匀，装好料的模具，为防止液体介质流入模腔，装料端应密封，一般用塑料塞子塞住，并用金属丝扎紧。

注射成形：在一定温度下，将增塑处理的混合料浆通过压力注入到模腔中，料浆在模腔中冷却成形，然后脱模，取出坯体。其特点是可制备复杂形状制品。挤压成形、注浆成形、热压铸成形、流延成形

脱成形剂（脱蜡）

烧结前，将成形剂完全排出，否则，余下的成形剂在后来的烧结过程中会转变成炭，不利于烧结致密化。

脱除方法：真空脱蜡、氢气脱蜡：在真空或氢气气氛中加热，使石蜡气化随真空抽出或随氢气一起燃烧掉。

设备：真空脱蜡炉、氢气脱蜡炉

工艺：缓慢升温（2~5度/分钟），450度/1~10小时然后520~550度/1-5小时。烧结

烧结过程：将粉末生坯加热到一定温度，并保持一定时间，然后冷却，从而得到所需要的微观结构和性能的材料或制品，这种特殊的热处理工艺叫烧结。

通过高温下物质的传递，烧结使得从压坯中粉末颗粒间的机械结合变成晶粒间的化学键结合，晶粒长大，空隙和晶界减少，体积收缩，密度增加，最后成为坚固的具有的多晶烧结体，其强度比压坯的强度要大的多。

烧结的驱动力：粉末的表面能降低。与块状物体相比，粉末体处于能量不稳定状态。任何系统都有向最低能量状态发展的趋势。因此，粉末体的过剩表面能就成为烧结的动力。烧结是一个不可逆过程，烧结后，系统将转变成为热力学更稳定的状态。

粉末体的表面能一般小于5000J/mol，与化学反应过程可达几到几十万J/mol相比，这个烧结推动力不大，因此在常温下烧结不能自动进行，必须对粉末体加高稳，才能使之转变成烧结体。

烧结过程中物质的传递

1蒸发和凝结、2扩散、3粘滞流动和塑性流动、4溶解和析出 液相烧结机理：物质通过液相传递，效率高于固相和气相。（1）颗粒重排，液相充填空隙（２）溶解-析出

（３）晶粒长大，液相冷却后通常留在晶界。

热压、气压烧结、热等静压

先进结构陶瓷

氮化硅陶瓷

密度3.2 硬度90HRA, 韧性5-7

α氮化硅

β氮化硅（更稳定，因为α氮化硅的内部应变更大）六方晶系

α氮化硅 小于1400度

高于1400度

α→β a 7.75 a 7.61 c 5.62 c 2.91 粉末制备：

硅粉氮化： Si + N2 → Si3N4(1400C)SiO2 还原氮化 SiO2 + c + N2 → Si3N4 + CO 化学气相沉积(CVD)SiCl4 + NH3 → Si3N4 NH4Cl SiH4 + NH3 → Si3N4 H2 氮化硅粉末： 高α相 大于90%，高氮含量 大于38%，细 小于 1微米（5.8m2/g）

氮化硅块体材料制备

反应烧结 常压烧结 气压烧结 热压

烧结原理：氮化硅是强共价键，扩散迁移率很低，并且在1600度开始明显挥发，因此很难烧结致密化。通常加入 MgO,CeO2 Y2O3等稀土氧化物作为烧结助剂，它们将与氮化硅粉末表面的二氧化硅反应，在1400~1450度形成硅酸盐液相，形成液相烧结。液相冷却后通常转变成玻璃相留在晶界。

性能

反应烧结

常压烧结

气压烧结

热压

抗弯强度(MPa)

200-300

600-1000

700-1200

700-1300

应用：高温结构件 耐磨耐腐蚀件 轴承 刀具

氧化铝陶瓷

氧化铝有多种同素异形体。但主要有三种：

α氧化铝：三方晶系，在自然界只存在α氧化铝，如天然刚玉、红宝石、蓝宝石等。α氧化铝结构最紧密、高温稳定，是三种形态中最稳定的晶型，具有优异的机电性能。

β氧化铝：一种氧化铝含量很高的多铝酸盐矿物。其化学组成可近似用RO·6Al2O3 和

R2O·11Al2O3 来表示（RO指碱土金属氧化物，R2O 指碱金属氧化物）

γ氧化铝：属尖晶石（立方）结构，氧原子呈立方密堆积，铝原子填充在间隙中。它的密度小，且高温不稳定，机电性能差，在自然界中不存在。由于是松散结构，因此可利用它来制造多孔特殊用途的材料。

氧化铝粉末制备 拜尔法（湿化学法）由铝矾土(Al2O3·3H2O)和硬水铝石为原料

量大

不太纯

3000-8000元/吨 热分解法

高纯（99.99%以上）、超细

8万~35万/吨

硫酸铝铵分解

Al2(NH4)2(SO4)3·24H2O → Al2(SO4)3(NH4)2 SO4·H2O＋23H2O↑（100~200C）

Al2(SO4)3(NH4)2 SO4·H2O → Al2(SO4)3 +2NH3↑+SO3↑+2H2O↑(500~600C)

Al2(SO4)3 → Al2O3 +3SO3 ↑(800~900C)3 电熔刚玉

由铝矾土(Al2O3·3H2O)和硬水铝石为原料加碳在电弧炉内于2000~2400熔融制得，也称人造刚玉

氧化铝陶瓷的性质

-6莫氏硬度9，密度3.9，韧性3-5 抗弯强度250-900Mpa,膨胀系数6-8×10 /C,（与金属

13差不多）介电常数9-10，比电阻≥10 Ω·cm, 导热系数 25-30 W/m·k

氧化铝陶瓷生产工艺

原料煅烧—磨细—配方—加成形剂—成形—素烧—修坯—烧结—表面处理

原料煅烧：目的：使γ氧化铝全部转变成α氧化铝，减少烧成收缩。此外，还可排除氧化铝原料中的Na2O,提高原料的纯度。

磨细：5微米的颗粒大于10%时，对烧结有明显的防碍作用。球磨

配方：纯氧化铝很难烧结且温度很高。加入添加剂以降低烧结温度，促进烧结。

添加剂类型：二大类：一是与氧化铝形成固溶体（TiO2, Cr2O3、Fe2O3、MnO2 等）

二是能形成液相（高岭土、SiO2、CaO、MgO 等）

烧结：1400~1800度/ 2~4小时

应用：利用其机械强度和绝缘电阻大的性能，可作为真空器件、电路基板、可控硅和固体电

路外壳、火花塞绝缘体等；利用其强度和硬度较大的性能，可作为磨料磨具、纺织瓷件、刀具等、利用其良好的化学稳定性、可作为化工和生物陶瓷、人工关节等。ZrO2陶瓷

含锆的矿石，自然界主要有二种：斜锆石（ZrO2）和锆石英（ZrO2·SiO2）二氧化锆有三种同素异形体。立方、单斜和四方晶系

1170C

2370C

2715C 其相变转化如下：单斜（m）———

四方(t)——— 立方©———液相

密度

5.65

6.10

6.27

单斜与四方晶系的转化，伴随7%左右的体积变化。加热时由单斜转变为四方晶系，体积收缩；冷却时由四方转变为单斜，体积膨胀。

二氧化锆陶瓷的制造工艺、性质和用途

由于晶形转变，发生体积变化，单纯的二氧化锆陶瓷很容易开裂。后发现加入适量的氧化物(Y2O3、CaO、MgO等)，可使二氧化锆变成无异常膨胀、收缩的四方晶型的稳定的二氧化锆。利用稳定的或部分稳定的二氧化锆，能获得性能良好的二氧化锆陶瓷。Y2O3-PSZ（Y2O3部分稳定ZrO2）是将原来稳定ZrO2所需的Y2O3量从8mol%以上减少到3~4mol%，能明显提高ZrO2陶瓷的强度。

Mg—PSZ制备工艺：成分为ZrO2-10 mol % MgO的混合料在1700度烧结后快冷得到单相立方ZrO2，之后在1400度热处理，在立方ZrO2基体中析出细的四方ZrO2。

性能

抗弯强度 韧性 硬度 完全稳定ZrO2 1000-1300 7-10 90-92 部分稳定ZrO300-400

3-4

87-90 烧结温度1650~1800度，保温2~ 4小时。应用：耐火度高、比热和导热系数小、是理想的耐火材料和高温绝缘材料，强度高、韧性好、硬度高可作为耐磨材料（球阀）。

ZrO2增韧陶瓷

韧性：材料抵抗主裂纹失稳扩展的能力。在大多数情况下，陶瓷内部存在有裂纹（包括表面裂纹、工艺缺陷等），当受到外力，或存在应力集中时，裂纹会迅速扩展，导致陶瓷体破坏。因此防止裂纹扩展，消除应力集中，是提高韧性的关键。

ZrO2增韧原理：利用ZrO2增韧陶瓷，是通过四方相（t-ZrO2)转变为单斜相（m-ZrO2）马氏体相变来实现的。高温四方相保持到室温是相变增韧的必要条件。当基体对ZrO2颗粒有足够的压应力，而ZrO2颗粒又足够小，则冷却时高温的四方相可保持到室温。

四方(t)———— 单斜（m）（体积膨胀5%）

机理1 应力诱导相变增韧：当主裂纹尖端接近被基体约束的四方相(t)ZrO2颗粒时，基体对四方相(t)ZrO2颗粒的约束被松弛，ZrO2颗粒即发生四方相到单斜相的转变。这样一方面由于相变的体积膨胀，会对基体产生压应力，从而阻止裂纹扩展；相变吸收了裂纹尖端的部分能量，从而提高了断裂韧性。

机理2 微裂纹增韧：当ZrO2颗粒发生四方相到单斜相的转变时，伴随相变的体积膨胀会在ZrO2颗粒周围产生微裂纹。这样不论是ZrO2陶瓷在冷却过程中产生的相变诱发微裂纹，还是裂纹在扩展过程中在其尖端区域形成的应力诱发相变导致的微裂纹，都将起到分散主裂纹尖端能量的作用，从而阻止了主裂纹的扩展或吸收其能量，达到了增韧的效果。

机理3 压缩表面增韧：表面的四方相到单斜相的转变时，在表面产生压应力区，从而对表面缺陷不很敏感。

综合最佳效果：主裂纹尖端的能量被下列机制消耗 1）克服弹性压应变能2）产生四方相到单斜相的转变3）被相变导致的微裂纹分叉和偏转。

钛酸钡陶瓷

铁电性：指在一定温度范围内具有自发极化，在外电场作用下，自发极化能重新取向。居里温度：铁电陶瓷在高温下失去自发极化性能，在低温具有自发极化性能而成为铁电相。此相变温度称为居里温度或居里点。

压电效应：在没有对称中心的晶体上施加压力时，发生与应力成比例的介质极化，同时在晶体二端出现正负电荷（正压电效应）；反之，当晶体上施加电场引起极化时，则产生与电场强度成比例的变形或机械应力（逆压电效应）

陶瓷材料是通过粉末之间的固相反应和烧结而获得的多晶体，由于其内部晶粒的随机取向，因此陶瓷体内部的自发极化也是随机取向的，整体上表现不出压电效应。要使烧结后的铁电陶瓷具有压电效应，必须作人工极化处理。极化处理是在压电陶瓷上施加直流强电场进行极化，极化后陶瓷内部各个晶粒内的自发极化方向将大致取向于电场方向，具有近似于单晶的极性，并呈现出明显的压电效应。将铁电陶瓷进行极化处理，所得的制品就是压电陶瓷。

从晶体结构来看，钙钛矿型、钨青铜型、焦绿石型的陶瓷材料具有压电性。目前应用最广泛的压电陶瓷（钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铝等），都属于钙钛矿型晶体结构。其化学式为ABO3 钛酸钡压电陶瓷：

钛酸钡的居里温度为120度，高于120度时，钛酸钡为立方结构，正负电荷重合，不出现极化，低于120度，为四方相，正负电荷不重合，出现平行于C轴方向的极化。工业上，以8mol%的PbTiO3 和4mol%CaTiO3 来置换钛酸钡，制得易烧结的、稳定的(Ba、Pb、Ca)TiO3压电陶瓷。

钛酸钡陶瓷铁电性的发现成为探索新型氧化物铁电体的转折点。PbTiO3、(Ba Pb)TiO3、（Ba Pb)ZrO3 等

压电陶瓷生产工艺：

配料—球磨—过滤、干燥—预烧—二次球磨—过滤、干燥—过筛—加成形剂—成形—排成形剂—烧结—精修—上电极—烧银—极化—测试

配料、预烧：反应形成PbTiO3、(Ba Pb)TiO3、（Ba Pb)ZrO3 等

原料通常为金属氧化物，也可用碳酸盐（预烧时便分解为金属氧化物），原料粒度一般不大于2微米。

烧结： 1200—1350度/60-120分

氧化气氛中进行

上电极：烧结后的陶瓷经精修、研磨、清洁后，就可被覆上电极。涂上银浆后烘干，装炉加热到750度保温10-20分钟，使银浆中的氧化银还原为银，并烧渗到陶瓷表面，形成牢固结合层。也可用真空蒸镀和化学沉积等方法来被电极。

极化：极化电场一定要矫顽场强，但太大容易击穿。极化时间越长，效果越好。

应用：压电振子和压电换能器。前者主要利用振子本身的谐振特性，要求压电、介电、弹性等性能稳定，机械品质因数高，后者主要将一种能量形式转换成另一种能量形式，要求机电藕合系数和品质因数高。在压电变压器、标准信号源、信号转换、处理、发射与接受、传感与计测，存储与显示等领域有大量应用。

第二篇：新型陶瓷成型方法（范文）

新型陶瓷成型方法——凝胶注模成型

宋任娇 08120188

一．前言

随着陶瓷工业的发展及其在现代工业领域中应用的不断扩大，对陶瓷成型方法的要求也越来越高，上述传统陶瓷成型工艺由于存在不同的缺点，已难以满足工艺要求，为满足航天、汽车、电子、国防等行业的市场需求[1]，人们要求采用高性能陶瓷的成型方法所成型的坯体应当具有高度均匀性、高密度、高可靠性以及高强度，并在形状的复杂程度上要求更高。因此，陶瓷原位凝固成型技术便应运而生了。

原位凝固胶态成型[3,2]就是指颗粒在悬浮体中的位置不变，靠颗粒之间的作用力或悬浮体内部的一些载体性质的变化，使悬浮体从液态转变为固态。在从液态转变为固态的过程中，坯体没有收缩或收缩很小，介质的量没有改变。在这类成型方法中，首先要制备稳定悬浮的浆料，然后通过各种途径使颗粒之间产生一定的吸引力而相互聚集，形成一个密实的坯体，并保持一定的强度和形状，由此可制成高密度的素坯。原位凝固胶态成型与其它胶态成型工艺之间的区别主要在于凝固技术的不同，这将会导致对浆料性质要求的差异和整个工艺过程的差异。

国内外的陶瓷学者不断总结经验，将胶体化学和表面化学的理论引入到陶瓷浆料的成型技术中，并利用各种物理的辅助手段，在传统的注浆成型的基础之上发展起来了多种新型的胶态成型技术，如：离心注模成型[3]和压滤成型[4]等成型方法。在80年代末90年代初，凝胶注模成型首次使用较低含量的有机物使陶瓷浓悬浮体实现原位凝固，进而在90年代掀起了陶瓷原位凝固胶态成型研究的热潮。

目前，原位凝固胶态成型工艺主要包括:凝胶注模成型工艺(Gelcasting)、直接凝固注模成型(Direct Coagulation Casting)[5]、温度诱导絮凝工艺(TemperatureInduced Flocculation)[6]、胶态振动注模成型(Colloid VibrationCasting)[7]和快速凝固注射成型(Quickset Injection Molding)[8]。

二．凝胶注模成型原理及工艺

凝胶注模成型技术是传统的注浆工艺与有机化学高聚合理论的完美结合，它通过引入一种新的定型机制，发展了注浆工艺。其原理是通过制备低粘度(<1Pa·s)、高固相体积分数(>50vol%)的浓悬浮体，在其中掺入低浓度的有机单体、交联剂，在催化剂和引发剂的作用下，使浆料中的有机单体与交联剂交联聚合成三维网状结构，将大部分水封于网络中而使浆料立即原位凝固，从而使陶瓷坯体原位定型[20]。然后进行脱模、干燥、去除有机物、烧结，即可获得所需陶瓷零件。其原理见图1.1。

该工艺与其它原位凝固胶态成型工艺的相同点是需要制备低粘度、高固相体积分数的浓悬浮体，不同点在于浓悬浮体的凝固技术不同，这将会导致坯体性能的差异[21-24]。

凝胶注模成型分为两类：一种是水溶性凝胶注模成型(aqueous Gelcasting)，另一种是非水溶性凝胶注模成型(Non aqueous Gelcasting)[25]。前者适用于大多数陶瓷成型场合，后者主要适用于那些与水发生反应的系统的成型。该技术首先发明的是有机溶剂的非水凝胶注模成型，随后作为一种改进，又发明了用于水溶剂的水凝胶注模成型，并广泛应用于各种陶瓷中，非水溶性凝胶注模成型采用有机溶剂，要求溶剂有较低的蒸汽压。水溶性凝胶注模成型更进一步，有许多优点[26,27]：(1)成型过程与传统方法类似，简便易行；(2)干燥过程更加容易；(3)降低了预混液的粘度；(4)对环境污染小。因此，该方法被广泛应用。

下面以常用的丙烯酰胺-亚甲基双丙烯酰胺凝胶体系为例，介绍有机单体聚合的原位固化机理。在该系统中，一般选用丙烯酰胺(AM)为单体，双官能团单体亚甲基丙烯酰胺(MBAM)为交联剂，过硫酸铵(APS)为引发剂，根据高分子化学相关理论，单体自由基会经过以下反应：

1)链引发反应

这是形成单体自由基的过程，首先是引发剂 APS 分解，形成初级自由基，这是一个吸热反应，反应活化能高，反应速率小；然后是初级自由基引发单体成为单体自由基，见反应式(2)，下列各式均用 M·表示初级自由基。

式(3)初级自由基引发 MBAM 形成自由基

初级自由基引发单体形成单体自由基的过程是放热反应，反应活化能低，所以生成的初级自由基很快生成单体自由基，但是引发反应阶段存在许多副反应，这些副反应会消耗引发剂，使引发剂效率低。初级自由基还会很快和一些阻聚性物质作用，失去反应活性，氧就是一种效果明显的阻聚物，氧和自由基(包括初级自由基、单体自由基、链自由基，用 Mx·表示)反应，生成比较不活泼的过氧自由基：

过氧自由基本身与其它自由基结合终止，不能再引发凝胶反应。制备凝胶注模成型坯体时，如果浆料是暴露在空气中聚合，成型后坯体与空气接触处未固化，坯体干燥后固化层会起皮、剥离。所以凝胶注模成型时最好能在充 N2的环境下进行。但在本研究中由于实验设备的原因，坯体成型都是在空气环境下进行，成型后的坯体表面会产生一层薄薄的没有凝胶的固化层，轻轻扫刮就可以将其去掉。

链引发反应是控制整个聚合反应的关键，也是影响聚合体系分子量的主要因素。

2)链增长反应

链增长反应即链引发所产生的自由基与单体分子迅速重复加成，形成链自由基的过程，式(5)表示式(2)生成的自由基与单体 AM 发生的反应，式(6)表示式(3)生成的自由基与单体 AM 的反应，链增长反应的特点是反应活化能低，反应放热量大，可达 84kJ/mol[28]。凝胶时间就是根据这个阶段放出的热量引起体系温度的升高来测定。

3)链终止反应

两个链自由基的独电子可以相互结合终止，形成大分子：

三．凝胶注模成型特点

凝胶注模成型工艺的优点为[29-31]：

(1)可适用于各种陶瓷材料，坯体中有机物含量较少，其质量分数一般为3%～5%，但强度较高，一般在10MPa以上。可对坯体进行机加工(车、磨、刨、铣、钻孔、锯等)，从而取消或减少烧结后的加工，是一种净尺寸成型技术。由于坯体的组分和密度均匀，因而在干燥和烧结过程中不会变形，烧结体可保持成型时的形状和尺寸比例，成型各种复杂形状和尺寸的陶瓷零件。

(2)由于定型过程和注模操作是完全分离的，定型是靠浆料中有机单体原位聚合形成交链网状结构的凝胶体来实现的，所以成型坯体组分均匀、密度均匀、缺陷少。与传统干法成型技术相比，它降低了大气孔的数量，并改善气孔的分布，提高坯体的均匀性，从而有利于烧结致密化和强度的提高。

(3)浆料的凝固定型时间较短且可控。根据聚合温度和有机物的加入量不同，凝固定型时间一般可控制在5~60min。

(4)所用陶瓷浆料为高固相(不小于50vol%)、低粘度(小于1Pa·s)。浆料的固含量是影响成型坯体的密度、强度及均匀性的因素，粘度的大小关系到所成坯体形状的好坏及浆料的排气效果。这也是应用该技术的难点和能否成功的关键。

因此该技术明显优于流延法和注浆法等传统的湿法成型技术。目前该工艺的研究受到国内外研究部门和工业界的极大重视，具有广泛的应用前景，由于粉末冶金材料的成型工艺与陶瓷材料的相似性，也可以把此工艺应用于粉末冶金工艺中。

而与陶瓷其它湿法成型工艺相比较，凝胶注模也具有明显的优势。

四．凝胶注模成型工艺的重点和难点(1)高固含量、低粘度浆料的制备。影响固含量的主要因素是粉料在介质中的胶体特性如Zeta电位、粘度，因此可通过选用合适的分散剂，调节pH获得理想的浆料[32,33]。(2)陶瓷浆料的可控固化。在应用凝胶注模成型工艺的过程中，陶瓷浆料的可控固化是一个棘手的问题，这使得人们不得不进行陶瓷浆料固化特性的研究。人们通过对浆料胶凝点的测试来研究其固化特性。对于胶凝点，塑料工业已有了成熟的定义和测试方法标准(如美国的SPI标准和日本的JIS标准)美国橡树岭实验室的Young A C等人研究了预混液温度随凝胶反应发生时间的变化，定义了反应的诱导期，并且指出了凝胶开始发生的时间和温度——胶凝点[34]。国内科研人员也定义了陶瓷浆料的凝胶点，并且设计了测定凝胶点的试验装置，系统研究了影响胶凝点的各种因素。

(3)排胶对坯体强度及其显微结构的影响。研究发现，在排胶过程中，随着排胶温度的升高，坯体强度及其显微结构发生阶段性的变化。低于200℃时，坯体强度稍有下降；350~500℃时，由于坯体内部高分子网络逐渐软化、分解，其强度显著下降；高于500℃时，由于坯体内部局部烧结，强度则逐渐回升[35]。

五．凝胶注模成型工艺的应用情况分析

水溶性凝胶注模与传统的注浆工艺在制浆上类似，且使用的分散剂一样。该成型方法对设备也没有特殊要求，使用该工艺已成功制备出氧化铝、熔融石英、氧化锆、碳化硅、氮化硅、高铝矾土以及它们的复合材料，以及镍基高温合金、BaFe12O19磁性材料、不锈钢、钨、铝合金、金红石电容器等[36]。该工艺制备的部件可作为汽车零件、铸造成型用模壳和模芯、导弹头整流罩和光学装置等[37,38]。导弹整流罩过去多使用耐热微晶玻璃，虽然Si6-zAlzOzN8-z很早就被认为是耐热微晶玻璃的替代产品，但该类材料在很长一段时间内没有合适的工艺把它商品化，而采用凝胶注模成型工艺可以将其制备成近净尺寸的价格适中的导弹整流罩[39]，从而使Si6-zAlzOzN8-z材料在美国“麻雀”和常规导弹上得到推广应用。凝胶注模成型工艺的优势为生产形状复杂的部件，如轴直径为50mm，叶片尖端厚度仅为1.5mm的涡轮转子[19]。该转子坯体平均密度为理论密度的53.7%，坯体各部分密度偏差仅在0.2%以内。凝胶注模成型工艺在制备多孔陶瓷方面也显示出良好的前景。据文献[40,41]报道，采用该工艺制备的刚玉质多孔陶瓷于1550℃×5h烧结后的收缩率低于6%；气孔率为40～50%；平均气孔尺寸为3.65μm。由于凝胶注模成型所得到的坯体强度高，故可用金属或便宜的塑料材料作模具来制作大型形状简单的部件，如制造一个直径为60cm、厚度为2.5cm的圆环形部件。如上述部件采用机压，则需要投入较大的模具费。尽管凝胶注模成型是一种近尺寸的成型技术，但生坯具有可加工强度仍然重要，如制备带螺纹且多孔的复杂部件，仅靠模具设计很难达到设计要求，即使能够达到要求，制造成本也会非常昂贵。由于凝胶注模成型工艺的实用性和先进性，世界各国对它均显示出浓厚的研究兴趣。主要的研究方向是研制新型高效无毒的凝胶体系[42]、开发凝胶注模新的应用领域[43-46]、发展新型无缺陷凝胶注模工艺等[47-49]。利用凝胶注模工艺可成型的材料包括单相体系材料和复相体系材料，所研究的粉体尺寸从微米、亚微米到纳米，成型坯体的形状可以从简单的块体到复杂形状的部件，如薄壁和厚壁的管子、密封环、活塞、转子等。由于其工艺先进，我国不少学者对它十分重视，相继对该工艺进行了深入研究[50-52]。

六．凝胶注模成型工艺研究进展

凝胶注模成型技术是20世纪90年代初一种全新的陶瓷材料湿法成型技术。该工艺与传统的湿法成型工艺相比，具有设备简单、成型坯体组分均匀、密度均匀、强度高、缺陷少、不需脱脂、不易变形、易成型复杂形状零件及使用性很强等突出优点，受到国内外学术界和工业界的极大重视。凝胶注模成型技术已经被称为成型技术史上的一次革命[19]。而且由于凝胶注模成型工艺对于原料的塑性没有要求，可望成为解决瘠性原料成型的新途径。参考文献：

[1] 陈学文，刘维良，陈建华．高性能陶瓷原位凝固成型技术的研究进展．陶瓷学报，2005，26(4)：290-291 [2] Binner J G P, McDermott A M, Yin Y, et al.In situ coagulation moulding: a new route for high quality, net-shape ceramics.Ceramics International, 2006,32(1):29–35 [3] Husman W, Graule T, Gaucklerl L J.Centrifugal slip casting of zirconia(TZP).European Ceramic Society, 1994,13(1):33-35 [4] Moreno R, Salomoni A, Stamenkovic I.Influence of Slip Rheology on Pressure casting of Alumina.European Ceramic Society, 1997, 17(2-3):327-331 [5] Graule T J，Baader F H.Shaping of ceramic green compacts direct from suspension by enzyme catalyzed reaction Ceram Forum Int.Bet DKG，1994，71(6)：317-323 [6] Bergstrom L.Method for Forming Ceramic Powders by Temperature Induced Flocculation.US Patent 5340532, 1994-8-23 [7] Lange F.F，Valamakanni B V.Method for Preparation of Dense Ceramic Products.US Patent 5188780,1993-2-23 [8] Xie Z P,Yang J L,Huang Y.The Efect of Silane Additionon Fluidity and Green Strength for Ceramic Injection Moulding.Mater Sci Lett, 1997, 16:1286-1288

第三篇：缩句

句子缩写

缩写句子就是把结构比较复杂的句子中的修饰、限制和补充说明的成分去掉，保留主要成分，而不改变句子的主要意思。缩句训练，有助于我们更清楚地认识句子的基本结构，更好地理解句子的主要意思。

缩句的方法有11种：

一、删去“的”前修饰成分。

例如：“美丽的蝴蝶飞走了。”句中，“美丽的”是用来修饰“蝴蝶”的，因此，应该删去。

二、删去“地”前的修饰、限制成分。

例如：“人们都惊讶地呼喊起来。”句中，“都惊讶”是用来修饰“呼喊起来”的，要删去。

三、删去“得”后补充说明成分。

例如：“他高兴得跳起来。”句中，“跳起来”是对“高兴”的程度进行补充说明的，要删去。

四、删去数量短语。

例如：“罗丹塑了一座女像。”句中，“一座”这个数量短语可删去。

五、抓住主干来缩简。（留下“主、谓、宾”）

只要抓住句子的主干“谁做什么”或“什么怎么样”（这是每个完整句子都具备的），或“什么是什么”，就可迅速地缩句。例如：“铁球同时从高处落下来。”这句话：说“什么？”——“铁球”，“怎么样？”——“落下来”。因此，这句话可缩为：“铁球落下来。”

缩句有时需要各种方法综合运用。例如：“几只小鸟在空中自由自在地飞翔。”这句话可缩为：小鸟飞翔。

六、“着”“了”“过”如何处理

其实并不迷惑。既然缩句是为了帮助理解句子，那就不一定要所到最简。只要理解了句子，就行了。补语保留可以，删去也行，不过要看具体情况。“着、了、过”是时态助词，助词在句子中几乎没有独立性，是不能删的。

七、“把”字句和“被”字句如何处理？

把字句和被字句是特殊的句式。把字句中，介词“把”能把手动词支配的宾语改称动词的状语。被字句中，充当介词“被”宾语的这个成分是主动者，主语则是被动者。一般来说，需要将把字句和被字句变为不用“把”字和“被”字的一般句子，再做缩句或比较，来帮助理解句子。对于小学生，考试中不应该出这样的题。

八、删掉“在什么地方”的短语。

九、删掉“在什么时间”的短语。

十、删掉“朝什么方向”的短语。

十一、|删掉“像什么”的短语

1、朝鲜老妈妈的眼里闪着激动的泪花。

2、我们要努力探索大自然的奥秘。

3、团长拿着筷子的手激动地抖着。

4、她受到空前热烈的迎接。

5、她胸前挂着一个又一个的亮晃晃的奖章。

6、李刚的匣子里装着各种各样好玩的东西。

7、少先队员的红领巾是光荣的标志。

8、英雄的人民驯服了咆哮一时的洪水。

9、一群穿着破烂的纤夫十分艰难地迈着沉重的步伐。

10、我们祖国的崇山峻岭蕴藏着丰富的煤和石油。

11、繁花似锦的焰火在夜空中构成一幅幅美妙的图案。

12、鸟类飞翔的能力十分惊人。

13、我养成了做完作业认真检查的习惯。

14、晌午的太阳光热辣辣地照射着茂密的树林。

15、美丽的小松鼠常常在树枝上跳来跳去。

16、英勇无畏的战士们如猛虎下山，直扑敌人的阵地。

17、清澈的溪水流过美丽的小村庄。

18、深蓝的天空中挂着一轮金黄的圆月。

19、一位渔民在金黄的沙滩上发现了一块坚硬的琥珀。20、可爱的家乡的许多景物深深地印在我的心中。

21、少先队员愉快的歌声荡漾在宽阔的黔灵湖水面上。

22、光头赤脚的小女孩哆哆嗦嗦地走来。23、24号船上的勇士们胜利地完成了横渡长江的艰巨任务。

24、他以非凡的毅力刻苦地学习文化知识。

25、一群水鸟正在吞食漂在水面上的菜叶。

26、我紧紧地握着台湾教师的手。

27、白发苍苍的老农向客人介绍土地的情况。

28、胡锦涛同志在北京人民大会堂亲切接见来自全国各地的劳动模范。

29、海边的沙地上种着一望无际的碧绿的西瓜。

30、四年级七班的学生十分爱戴亲切、温和、知识丰富的庄老师。

31、喷薄而出的红日映照着大桥巨大的桥身。

32、我们的炮兵不断地轰击敌人的阵地。

33、巍峨的金字塔是世界古代建筑的一个奇迹。

34、青青的麦苗悄悄地抽出嫩绿的叶子。

35、鲁迅笔下的闰土是机智勇敢、聪明伶俐的少年。

36、一辆银灰色的小轿车飞速向首都机场驶去。

37、父亲不慌不忙地从抽屉里取出一支闪亮的小手枪。

38、一望无际的草原忽然传来笃笃的马蹄声

39、美丽的松鼠翘着毛茸茸的尾巴。

40、一座英雄的铜像巍巍屹立在高高的山冈上。

41、岛上的战士们津津有味地品尝他们种出的唯一的大西瓜。

42、我们学校的师生积极参加植树造林的活动。

43、鸟儿在树上叽叽喳喳地商量着什么。

44、他仍然保持艰苦朴素的生活作风。

45、老师讲得有声有色。

46、飘飘荡荡的青烟弥漫在大地上。

47、这是我对你们的希望。

48、王叔叔的手里提着满满的一袋苹果。

49、无数萤火虫在我的周围飞舞。50、英雄的唐山人民重建自己的家园。

缩写句子练习：

1． 打柴的孩子吃力地背着满满一背篼柴火。2． 雄伟的大坝凝聚着人民群众的热情。

3． 我们在道边高声诵读凿在石壁上的古人的题句。4． 北京自然博物馆的古生物大厅里，陈列着一具大象的骨架。

5． 巨大的吊车轻松自如地提起千斤重物。6． 像炸弹头的震捣器发出“嗡嗡”的吼声。7． 微风吹拂着千万条才展开嫩叶的柳丝。8． 将军的脸色顿时严峻起来。9． 冻僵的老战士神态十分镇定。

10． 一位船员在一所普通的乡村小学上了一节他终生难忘的语文课。

11． 这是铁路线上的一个小站。12． 大家热情地接待了远方的客人。13． 清脆悦耳的鸟叫声从远处的山林里传来。14． 白石爷爷晚上在昏暗的油灯下学画。15． 我热情地拦住一个额前披着短发的男孩子。16． 伟大的祖国养育了勤劳善良的母亲。17． 天上的星星怕冷似的钻进厚厚的云絮里。

18． 穿着节日盛装的孩子们喜气洋洋地参加游园活动。19． 缝纫鸟辛勤纺织成的几十个窝都被一场风雨刮在附近的草丛中。

20． 首都钢铁工人在节日里仍然坚守生产岗位。

21． 身处于青松、翠竹、垂柳的环抱之中的小拱桥突然出现在我眼前。

22． 我的书桌上摆着一对洁白无瑕的小瓷鹅。23． 一棵棵小树在寒风中顽强地挺立着。

24． 各式各样的汽车在宽阔的大街上来回奔驰。

25． 轰隆轰隆的火车来来回回地运载着成千上万吨沙石。26． 慈爱的母亲悄然露出一丝快慰的微笑。

27． 巍然屹立的万里长城是我国古代劳动人民血汗和智慧的结晶。

28． 雪白的墙上明显地有三个灰黑色的球印。29． 山羊在细细的钢丝上小心翼翼地走着。30． 为了解放隆化城，董存瑞献出了年轻的生命。31． 战士们的目光注视着沿着山坡慢慢爬上来的敌人。32． 曹操在东汉末年率领80万大军南下想夺取东吴的地方。33． 长期流亡在外，生活穷苦的马克思得到好朋友恩格斯不断资助。

34． 赤壁之战是我国历史上非常有名的以少胜多的战例。35． 《西游记》刻划了一个机智勇敢、重情重义的孙悟空形象。

36． 站在船头的曹操见黄盖的船队驶来露出了笑容。37． 长江上响起了东吴响亮的擂鼓声和呐喊声。

38． 为了培养我们，爸爸妈妈不知花了多少时间和精力。

39． 守城的两个团的敌人早已在城墙和山坡上筑好了工事。40． 杭州的秋天是一年中最美的季节。41． 几间茅屋的屋顶上飘拂着阵阵炊烟。42． 深红的太阳突然放出夺目的亮光。

43． 我们班教室的墙报上画着一个个充满浓郁民族特色的红灯笼。

44． 我在教师节前夕亲手为老师绘制了一张精美的贺卡。45． 雨大得像从天上倒下来似的。

46． 这是一部叫人看过之后就不会忘却的电影。47． 赶路的人们在这个草棚下避雨。48． 一群又一群的彩色的溪鱼在松坊溪中游。

49． 我和妈妈在春节那一天看了一场十分精彩的马戏。50． 教我们语言的王老师一丝不苟地批改着我们的作业。51． 红军的主力浩浩荡荡地奔赴抗日的最前线。52． 圆溜溜的柿子像许许多多挂满枝头的红灯笼。53． 缝纫鸟辛勤纺织成的几十个窝都被一场风雨打落在附近的草丛中。

54． 巍峨的金字塔是世界古代建筑的奇迹。

55． 山楂树上缀满了一颗颗玛瑙似的红果。

56． 我们是在艰难困苦的劳动中没有掉过一滴眼泪的硬汉。57． 一条清澈的小河奇迹般地出现在我的眼前。58． 灰尘是地球上永不疲倦的旅行者。

59． 李天王和哪吒三太子气势汹汹地来捉拿“弼马温”孙悟空。60． 二十四只草船的草把子插满了曹军射过来的箭。

1、詹天佑是我国杰出的爱国工程师。

2、洪亮的钟声在天空中经久不息地回响。

3、敬爱的周总理无微不至地关怀着年轻的战士。

4、吴国的都督周瑜十分妒忌很有才干的诸葛亮。

5、银色的雪光照着一望无际的大草原。

6、夏天，老人们都爱到河边的树阴下钓鱼。

7、时光老人给我们的礼物是珍贵的。

8．戴着红领巾小姑娘一片一片地捡起地上的碎纸。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 9．气象台发布了西伯利亚来的寒流即将南下的消息。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 10．从南方赶来的小燕子加入了这百花争艳的盛会。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 11．他那微微张开的嘴唇和没精打采的目光，显得又虚弱又疲惫。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 12．他好像要摆脱这种与他的年龄很不相称的重荷。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 13．一群穿着破烂的纤夫使劲地拉着一艘没有张帆的货船。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 14．１９６９年出土的“马踏飞燕”是不可多得的艺术珍品。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 15．伏尔加河上的纤夫 是一幅不可多得的珍贵的油画。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 16．五彩缤纷的焰火在夜空中构成了一幅幅美妙的图画。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ １7．断断续续的钢琴声从一所茅屋里传出来。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ １8．皎洁的月光照在她那恬静的脸上。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

１9．一个蜘蛛慢慢地爬过来。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 20．晌午的太阳光热辣辣地照射整个树林。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 21．弯弯曲曲的小路穿过密密的白桦书林。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 22．鸟的叫声透过树林的沙沙声模模糊糊地传来。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 23．从孩子的嘴里飞出宛转的夜莺的歌声。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 21．呻吟声、叫喊声、断断续续的口令声充满了茂密的树林。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 25．我们可以推测发生在一万年前的故事的详细情形。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 26．老松树渗出厚厚的松脂，闪闪地发出金黄的光彩。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 27．人民大会堂的旁边停放着许许多多各式各样的小汽车。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 28．同学们渴望进步、爱读好书的热情，又一次深深地印在老作家的心上。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 29．夜莺的歌声打破了夏日的沉寂。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 31．他那阴沉的脸上闪出一种冷笑的光。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 31．他穿着一件颜色跟树叶差不多的绿上衣。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 32．赤道吹来的风撩乱了老人平日梳理得整整齐齐的银发。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 33．在军警中间，我发现了前几天被捕的工友阎振三。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 34．平静的海面上突然冲起了一股水柱。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 35．夏天中午的阳光火辣辣地照射着整个森林。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 36．爷爷经常怀念可爱的家乡的许多景物。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 37．一条清澈的小河奇迹般地出现在我的眼前。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ３8．强烈的光线射进黑暗的房间。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ３9．小坦克悄悄地躲在一丛鲜艳的月季花中。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 40．灰尘是地球上永不疲倦的旅行者。

第四篇：缩句

怎样扩句

句子可以扩充的有五个地方：

（1）“谁”的前面；

（2）“是”和“动作”的前面：

（3）“什么”的前面；

（4）“怎么样”的前面；

（5）“怎么样”的后面。

例句：

1.英勇的战士狠狠地打击来犯的敌人。（“谁”之前）（“动作”之前）（“什么”之前）

2.刘胡兰的确是一位了不起的英雄。（“是”之前）（“什么”之前）海娃非常高兴。（“怎么样”之前）

3.海娃高兴极了。（“怎么样”之后）

一个地方可以加上不止一个枝叶。

如“刘胡兰是一位了不起的英雄。”在“英雄”的前面就加上了“一位”和“了不起”。

扩句应注意什么呢？

一是不能违背原意；二是不能改变结构，三是必须搭配恰当；四是力求内容丰富。

如把“小兰上学去”扩成“小兰冒着瓢泼大雨和泥泞的小路上学去”，扩充的部分就有搭配不当的毛病。又如：“禾苗点头”扩成“禾苗在微风中点头”当然是对的，但算不上好。因为“禾苗”前可以扩充而未扩充。

如扩成“田里的禾苗在微风中点头”就比较好。但仍不算很好，因为扩充的两个枝叶都是“在什么地方”，还可以加上什么样的，怎样的一类词语，变成“田里绿油油的禾苗在微风中频频点头”。

扩句的正确步骤是什么呢？ 第一，画一画，看看扩充哪些地方； 第二，想一想，可以加进哪些枝叶； 第三，连一连，看看搭配是否恰当。

缩句 1缩句，就是减少修饰、限制的词语，把一个较长、较复杂的句子或者单句压缩成与原句意思基本相同的较短、较简单的句子。这是一个大家认识都比较一致的关于缩句的概念。

1.1我们把一个长句缩成较短的较简单的句子，其目的是为了让学生能更好的分析和理解长句。以便能更好的掌握汉语。

1.2在缩句的过程中，我们要去掉的是句子的修饰或限制的成分，保留其主干。

1.3压缩后的句子，在其意思的保留上必须和原来的长句基本相同。保持句子的清晰和完整性。方法：

在指导学生进行缩句时，只要运用小学生的基础知识，即：1.一个句子一般可以分成两个部分，前一个部分说的是“谁”、“什么”，后一部分说的是“做什么”、“怎么样”、“是什么”。这两个部分大多数的句子都不缺，它们是句子的基本成分。

例如“我们走了。”、“小花是一个优秀的少先队员。”等等。有些句子在表示动词的后面，加了一些连带的成分，表示动词的对象。如“爸爸完成了上级交给的任务。”在这样的句子缩句中，只要先对一个复杂的单句进行结构分析，然后一层层的减去附加、修饰、限制的成分，最后就剩下了句子的骨干。把它们连起来就成了较简单的句子。 2.2缩句就是把所有的附加成分都减去。浓缩的就是精华。

我们认为，一个句子的缩减程度，要以不改变原来的句子意思为准。如“一望无垠的大海里漂着一只白色的小舟。”我们只要缩减成“大海里漂着小舟。”就可以了，而没有必要缩减成“海漂舟”。又如“我的爸爸是一个大公无私、一心为民的好人。”若缩减为“爸爸是人。”则让人有一种哭笑不得的感觉。 3.我们对一些疑难病症怎么办

如上所述，对一些较简单的句子，我们只要遵循不改变原来的句子意思即可，但对于一些特殊的句子，我们又该如何处理呢？对于固定词语的处理。

一些固定词语，如“汪洋大海”、“自行车”、“人民解放军”等，在缩句的时候，要整个儿保留。因为它们一旦拆解，其原来的意思将会受到影响。又如一些结合比较紧密的词语，“小同学”“小牛”“大海”之类，也可以视为固定词语。因为它们一旦拆解，其意义也会受到很大的伤害。当然，在一些句子中，若缩减去“小”“大”等词，意思并没有太大的改变，还是可以做特殊处理的。

对于同位词组的处理。所谓同位词组，即由两个部分重叠在一起，指示的是同一个事物，作同一个成分。在作这样句子的处理时，只要保留能表示人或物的主要词语即可。

如“身穿整洁服装的工人叔叔一起去参加工厂的奠基大会。”在此句里，缩为“工人参加大会。”就可以，若缩为“工人叔叔参加大会”也行。因为缩后的句子并不是很长。但对于较长的同位词组如“党的好干部孔繁森”则要缩为“孔繁森”，因为不缩显得不简单。

对于时态助词的处理。一些表示小、时态的词，如“着”、“了”、“下去”等，要予以保留。因为它们附在动词的后面，表示时态。

如“叔叔在今年夏天到了北京”若缩为“叔叔到北京”，其意思就和原来的有差别。

对于连动词组的处理。连动词组是指两个动词直接连用在一起，它们之间没有修饰、限制的主次之分。只是在动作上的先后而已。如“走上去握手”，都表示干什么，应予以保留。 对于“把字句”和“被字句”的处理。

“把字句”和“被字句”都是两个比较特殊的句型。“把字句”的作用是把动词支配的对象提到动词的前面，以加强动作的结果。而“被字句”的作用是以“被……”为状语，用“被”引进主动者，同时指明主语是被动者。所以，在缩句的过程中，“把……”“和被……”都成了句子的主干，都要予以保留。

对于兼语词组的处理。

兼语词组指的是一个动宾词组和一个主谓词组连在一起，动宾词组的宾语兼作主谓词组的主语。

如“让我走”等。在“妈妈托在城里的叔叔给我捎来了一件毛衣。”此句子只能缩为“妈妈托叔叔给我捎来了毛衣。”

缩句练习

1、受惊吓的刺猬在镇外的葡萄园里像个刺球紧紧地缩成一团

2、渔夫的妻子桑娜坐在火炉旁补一张破帆。

3、巨大的条石和城砖筑成了高大坚固的万里长城。

4、这样气魄雄伟的工程是一个伟大的奇迹。

5、雪白的小兔在田野里飞快地跑来跑去。

6、白发苍苍的老人第一次见到高大雄伟的天安门。

7、年轻的妈妈脸上渐渐露出笑容。

8、白家庄小学的学生在操场上用力地做广播体操。

9、海边的沙地上都种着一望无际的碧绿的西瓜。

10、许多大大小小的鸟在这棵树上做窝。

11、小螃蟹悠闲自得地挥舞着两只小钳子。

12、小鸟在那愈发繁茂的绿蔓里边发出一种尖细又娇嫩的鸣叫。

13、大片大片的雪花从彤云密布的天空中纷纷扬扬的飘落下来

14、一群群光着脊梁、赤着脚的民工，向灌了水的销烟池里撒下盐巴。

15、五彩缤纷的气球迅速飘向瓦蓝瓦蓝的天空

16、这是一条完全由我国的工程技术人员设计施工的铁路干线。

17、微风吹拂着千万条才展开带黄色的嫩叶的柳丝。

18、孙平用自己的脚挡住了对方踢来的球

19、脚落在千年万年积累的几尺厚的松针上。20、其实雄伟的万里长城更是我们伟大祖国的象征。

一、下列句子的缩句各有两种，请你选择正确的一句，在（中划“√”。）1.英勇的红军粉碎了敌人几次的进攻。

（1）红军粉碎了几次进攻。（）（2）红军粉碎了进攻。（）

2.我的妹妹高兴地穿上了漂亮的新衣服。

（1）妹妹穿上了衣服。（）（2）我穿上了衣服。（3.银色的飞机在天空中飞翔。

（1）飞机在天空中飞翔。（）（2）飞机飞翔。（）

二、判断下列缩句是否正确，不正确的修改。

1.我的弟弟是实验小学四年级的学生。

弟弟是实验小学学生。（）

2.小鸟在树上自由自在地叫着。

小鸟在树上叫着。（）

3.松鼠的一条毛茸茸的大尾巴总是向上翘着。

松鼠总是向上翘着。（）尾巴翘着。

三、下列10个句子，请你快速缩句.）1.雷锋是伟大的共产主义战士。

2.我们在教室里聚精会神地看录相。

3.爸爸的书架上放着各种各样的书。

4.一棵棵杨梅树贪婪地吮吸着春天的甘露。5.黄继光愤怒地注视着敌人的火力点。6.宽阔的天安门广场变成了鲜花的海洋。7.它一动不动地注视着泛着微波的水面。8.蓝色的天上飘着一片片白云。9.北京的西山是著名的风景区。

10.党的好干部孔繁森是全国人民学习的好榜样。

第五篇：新型碳化硅陶瓷基复合材料的研究及进展

新型碳化硅陶瓷基复合材料的研究进展

Progress in Research Work of Ne w CMC--SiC [ 摘要] 新型碳化硅陶瓷基复合材料具有密度低、高强度、高韧性和耐高温等综合性能已得到世界各国高度重视，本文主要介绍了新型碳化硅陶瓷基复合材料的研究和发展现状 ,阐述了CV I-CMC-SiC 制造技术在我国的研究进展 ,开展了CVI-CMC-SiC的性能与微结构特性的研究和 CV I 过程控制及其对性能影响的研究 ,研制了多种 CMCSiC 微结构 应用研究

碳化硅陶瓷因具有高强度、高硬度、抗腐蚀、耐高温和低密度而被广泛用于高温和某些苛刻的环境中,尤其在航空航天飞行器[1]需要承受极高温度的特殊部位具有很大的潜力。但是,陶瓷不具备像金属那样的塑性变形能力,在断裂过程中除了产生新的断裂表面吸收表面能以外,几乎没有其它吸收能量的机制,这就严重限制了其作为结构材料的应用。碳纤维具有比强度高、比模量大、高温力学性能和热性能良好等优点,在惰性气氛中2000℃时仍能保持强度基本不下降。用碳纤维增强碳化硅复合材料,材料在断裂的过程中通过纤维拔出、纤维桥联、裂纹偏转等增韧机制来消耗能量,使材料表现为非脆性断裂。CMC-SiC复合材料综合了碳纤维优异的高温性能和碳化硅基体高抗氧化性能,受到了世界各国的高度关注,并广泛应用在航空、航天、光学系统、交通工具等领域。

CMC－SiC具有高比强、高比模、耐高温、抗烧蚀、抗氧化和低密度等特点，其密度为2～2.5 g/cm3，仅是高温合金和铌合金的1/3～1/4，钨合金的1/9～1/10。CMC－SiC主要包括碳纤维增韧碳化硅(C/SiC)和碳化硅纤维增韧[2]碳化硅(SiC/SiC)两种，由于碳纤维价格便宜且容易获得，因而C/SiC成为SiC陶瓷基复合材料研究、考核与应用的首选。CMC－SiC的应用可 覆盖瞬时寿命(数十秒～数百秒)、有限寿命(数十分钟～数十小时)和长寿命(数百小时～上千小时)3类服役环境的需求。用于瞬时寿命的固体火箭发动 机，C/SiC的使用温度可达2 800～3 000 ℃；用于有限寿命的液体火箭发动机，C/SiC的使用温度可达2 000～2 200 ℃；用于长寿命航空发动机，C/SiC的使用温度为1 650℃，SiC/SiC为1 450 ℃，提高SiC纤维的使用温度是保证SiC/SiC用于1 650 ℃的关键。由于C/SiC抗氧化性能较SiC/SiC差，国内外普遍认为，航空发动机热端部件最终获得应用的应该是SiC/SiC。

因此CMC－SiC被认为是继碳－碳复合材料(C/C)[3]之后发展的又一新型战略性材料，可大幅度提高现有武器装备和发展未来先进武器装备 性能，发达国家都在竞相发展。此外，CMC－SiC在核能、高速刹车、燃气轮机热端部件、高温气体过滤和热交换器等方面还有广泛应用潜力。

1、我国CVI－CMC－SiC 制造技术的研究进展

CMC－SiC的制造方法有反应烧结(RB)，热压烧结(HP)，前驱体浸渍热解(PIP)，反应性熔体渗透(RMI)以及CVI，CVI－PIP，CVI－RMI和 PIP－HP等。CVI是目前唯一已商业化的制造方法，其适应性强，原理上适用于所有无机非金属材料，可制造多维编织体复合材料的界面层、基体和表面涂层。CVI必须使气 相反应物渗透到纤维预制体的每一根单丝纤维上，而单丝的最小间距仅为1μm左右，因此CVI过程的控制比CVD困难得多。与其他成型方法相比，CVI法制 造CMC具有制备温度低(≈1 000℃)；气相渗透能力强，便于制造大型、薄壁、复杂的近终形构件，能对基体、界面和表面层进行微观尺度的化学成分与结构设计。CVI法的主要缺点是工艺控制难度大，法国从发明CVI法制造CMC－SiC到形成规模生产花费了近20年，其他国家虽然也对CVI法制备CMC－SiC进行了不少研究，但是均 未形成商品化技术。CVI法生产周期比较长，因而一般认为成本高，排放的尾气产物复杂并有污染性，目前国际市场上还没有适用的定型CVI设备出售。

2、CVI过程的控制及其对性能的影响

2.1 CVI过程的评价参数

评价CVI致密化过程可用密度ρ（孔隙率)、致密化速度v(时间)和渗透率Ι等参数来表征。I值越大，预制体内部纤维束上沉积越多，复合材料的密度梯度越小，沉积物分布越均匀；反之,在预制体外部沉积越多，密度梯度越大。致密化速度越快，渗透率越高，材料密度越高，表明CVI技术也越先进。2.2 致密度对CVI－CMC－SiC性能的影响

CVI工艺参数的优化目标是提高致密度、致密化速度和密度均匀性，而致密度是CVI－CMC－SiC性能的决定性影响因素。致密度增加，材料的弯曲强度、断裂韧性和断裂功均有明显增加；致密度增加，基体与纤维之间的载荷传递效果提高，纤维的增韧补强作用得以充分发挥；致密度增加，复合材料应力－位移中线弹 性阶段的斜率增大，弹性模量增加。低致密度的复合材料断裂以纤维束拔出为主，应力－位移曲线表现为经过最大载荷后载荷下降很快；当致密度高时，基体与纤维 之间的载荷传递效果好，以纤维单丝拔出为主，纤维的拔出阻力大，复合材料的强度高，经最大载荷后载荷下降慢，此时增韧效果好。2.3 CVI工艺因素[4]与非工艺参数对CVI－CMC－SiC性能的影响(1)非正常物理场的影响。

非正常物理场对CVI过程的致密度和致密化速度的影响很大。由于非正常物理场严重阻碍了致密化过程的进行，使得SiC不易向纤维预制体内部的孔隙中渗透沉积，C/SiC的密度低，孔隙率高，因而断裂应变很小，断裂功很低。(2)化学场对CVI－SiC－CMC的影响。

在CVI过程中，化学场对纤维结构、性能和PyC(热解碳)界面层结构和形貌影响很大，因而显著影响了C/SiC的性能。在不合理化学场下，沉积的PyC 界面层不致密、不均匀且表面粗糙，从而失去了界面层的功能；而且纤维表面受到严重损伤，这种损伤发生在活性部位，而不是均匀发生在纤维表面，使C/SiC 的强度低，韧性差，成为CVI过程的控制因素。CVI－CMC－SiC的性能与微结构特征

3.1 应力应变特征

从C/SiC复合材料和带缺口SiC/SiC复合材料的典型弯曲应力－位移曲线可以看出，它们都具有类似金属的韧性断裂特征，对缺口不敏感。SiC/SiC比C/SiC具有更高的断裂应变，因而具有更高的使用可靠性。3.2 氧化特征

在不同温度下氧化5 h后，从C/SiC和有涂层C/SiC的氧化特征曲线可以看出，由于碳纤维与SiC基体热膨胀失配引起的基体裂纹，使C/SiC在700℃左右的低温下更 容易氧化，因而C/SiC的氧化对温度梯度非常敏感。采用陶瓷涂层虽然可以改善C/SiC高温防氧化性能，但不能有效提高低温抗氧化性能；采用玻璃封填虽 然可以提高低温抗氧化性能，但恶化了高温抗氧化性能。采用玻璃封填和陶瓷涂层相结合的方法，可以大幅度降低C/SiC抗氧化性能对温度梯度的敏感性，实现 全温度范围的防氧化。

与C/SiC相比，SiC纤维与SiC基体之间具有良好的热膨胀匹配，SiC/SiC具有良好的抗氧化性能，特别是在燃气环境下。但由于SiC/SiC的界面层也是PyC，因此长寿命SiC/SiC仍然需要防氧化涂层。3.3 抗热震性

从燃气下100～1 300 ℃热震循环次数对C/SiC强度的影响可以看出，热震100次后C/SiC的强度下降不明显，而且主要发生在热震50次以前。表明C/SiC具有非常优异的抗热震疲劳性能，这从根本上改变了陶瓷材料抗热震性能差的弱点。

3.4 抗烧蚀性

C/SiC不仅是一种新型热结构材料和摩擦材料，也是一种优良的抗烧蚀材料。C/SiC和SiC/SiC处于同一水平但C/SiC的抗烧蚀性能比C/C更优异。3.5 CVI－CMC－SiC的微结构特征

由于PyC界面层实现了纤维与基体间的适当弱结合，承载过程中基体主裂纹沿界面扩展，使纤维断裂后出现脱粘和拔出。大量纤维的脱粘和拔出延缓了裂纹扩展，使CVI－CMC－SiC具有很高的断裂功和较高的断裂应变，从而具有类似金属的断裂行为。纤维的拔出有纤维丝拔出和纤维束拔出两种。

CVI－CMC－SiC的界面结合强度与界面层材料、结构与厚度有关，而界面结合强度直接影响CVI－SiC－CMC的性能。界面结合强度越 高，CVI－CMC－SiC的强度越高，但韧性越差；反之则强度越低，韧性越高。因此，合理控制界面结合强度是实现增韧补强的关键。我国连续纤维增韧SiC陶瓷基复合材料的性能与应用研究

4.1 材料性能

研制了4种牌号的CVI－CMC－SiC，与国际材料性能水平相比，除个别性能指标与于国际先进材料水平相当外，其余大多数性能指标均高于其他国际先进材 料的最高水平。目前尚未见到国际上对CVI－CMC－SiC性能有全面系统的报道，西北工业大学超高温复合材料实验室CVI－CMC－SiC的迅速发展也 引起国际同行的极大关注和高度评价，CVI－CMCSiC的发明者Naslain[5]教授来函说：“你们实验室在该领域是国际先进的实验室之一”。4.2 应用考核

目前已成功研制了20余种160余件CVI－CMC－SiC构件，其中液体火箭发动机全尺寸C/SiC喷管通过了高空台试车，CMC－SiC浮壁瓦片模拟件[6]和调节片分别通过了航空发动机环境的短时间考核，C/SiC固体火箭发动机导流管通过了无控飞行考核。结论

(1)连续纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料(CMC－SiC)具有类似金属的断裂行为，对裂纹不敏感，不会发生灾难性破坏。其耐高温和低密度特性，使其成为发展先进航空发动机、火箭发动机和空天飞行器防热结构[7]的关键材料。(2)CVI法是制造大型、薄壁、复杂CMC－SiC构件的主要方法，也是唯一已商品化的方法，可以在微观尺度上设计和制备复合材料的基体、界面层和表面防护涂 层。实施变工艺参数控制可获得制备周期短、密度高、致密化速率高和密度梯度小的复合材料，已使我国成为国际上第三个掌握CVI法[8]批量制备构件技术的国家。

(3)我国已形成具有独立知识产权的CMC－SiC制造技术和设备体系[9]，发展了4种牌号的CMC－SiC，并具有制备大型、薄壁、复杂构件的能力，多种构件通过了发动机环境的考核，材料性能和整体研究水平跻身国际先进行列。

（4）坚持发展与环境的统一 ,实施绿色制造。绿色制造理念是伴随着全球绿色革命兴起的一种科学思维和生态文化 ,其目标和宗旨是使制造业的产品在设计、制造、包装、运输、使用、维护 ,直至报废处理和善后处理的整个产品生命周期中对生态环境的不利影响降至最小 ,对资源的利用效率增至最大。中国要吸取工业化国家在发展过程中的经验和教训 ,避免走先污染后治理的老路 ,要注意做到发展与环境的统一。在建设生产能力 ,引进国外技术、确定产品对象、选择生产设备、选用生产材料、产品报废和回收处理等所有环节 ,都要贯彻保护生态环境、有利可持续发展、造福人类的现代制造文化 ,真正实现绿色制造 ,这也是新时代制造强国必须具备的基本理念和制造文化的核心内容之一。（5）注重关键技术和集成创新 ,不断增强装备制造能力 ,中国必将成为世界制造强国。“长风破浪会有时 ,直挂云帆济沧海”。中华民族前辈先贤的理想与抱负将由今天的中华儿女来实现 ,让我们团结奋斗 ,开拓创新 ,共同营造“会当凌绝顶 ,一览众山小”的美好前景。我们坚信 ,未来的中国制造业更美好!未来的中国更美好!参 考 文 献

1：李成功 ,傅恒志 ,于翘等.航空航天材料.北京 : 国防工业出版社 ,2002 2：Evans A G J.Amer Ceram Soc ,1990(73):187 3：Naslain R.Key Eng Mater ,1998(164 ,165):3～8 4：Golecki I ,Hanigofsky J A ,Freeman GB ,et al.J Amer Ce2 ram Soc ,1997(R20):37～124 5：Lakey J , Hanigofsky J A.Amer Ceram Soc Bull , 1995(78):1564～1570 6：Stinton D P ,Besmann T M ,lowden R A.Amer Ceram Soc Bull ,1988 67(2):36 7：Inghels E ,Lamon J J.Mater Sci ,1991(26):5403 8：Xu Y D ,Zhang L T ,Cheng L F.J Amer Ceram Soc Bull , 1997(80):1897 9：Xu Y D , Zhang L T , Cheng L F , et al , Carbon , 1998(36):1051