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第66章 打不碎的陶瓷基复合材料

由纤维增强陶瓷的陶瓷基复合材料既可保留陶瓷材料耐高温、高硬高强和耐磨蚀的性能,同时又克服了陶瓷的脆性,陶瓷基复合材料可满足1200℃~1900℃的使用条件。人造地球卫星、载人宇宙飞船等的发射成功,取决于称为“烧蚀材料”的陶瓷基复合材料,当宇宙飞行器从外层空间返回地球时,稠密的大气层是它的必经之地,高速的飞行速度使飞行器和空气之间产生强烈的摩擦,由此而放出的热量瞬间可高达8000℃~10000℃,“烧蚀材料”此时吸收大量的热烧掉自己的一部分,与些同时使周围的温度降低,以保证飞行器本体安然无恙。

陶瓷基复合材料除了用于航空航天部件,还可用于滑动构件、发动机部件和刀件具等。法国用长纤维增强碳化硅复合材料作为超高速列车的制动机,其优异的摩擦磨损特性是传统制动件无法相比的。

陶瓷基复合材料以优异的耐高温和耐磨损性能取胜于其他复合材料,但由于价格昂贵使其应用受到一定限制。

先进复合材料为航天航空事业做出了重大贡献,最新研究结果表明,在某些特种飞机上先进复合材料用量已占50%以上,美国最新生产的具有隐身功能的轰炸机B-2,其机体的结构材料几乎全是复合材料。当今先进复合材料已广泛扩展到其他领域,如用复合材料制成的箭,其箭杆重量减轻4%,命中率也大大提高。在汽车工业领域,用先进复合材料制成的制件代替同样性能的钢制件,可减重70%左右,而且在工艺上可一次成型,可用来制造汽车车体、受力构件、发动机架和内部构件。先进复合材料在化工、纺织业、医疗和精密仪器等领域也发挥着不可估量的作用。

先进复合材料的研究十分活跃,发展趋向有以下特点:由宏观复合向微观复合发展;由增强性的双元混杂向超混杂复合发展;由结构复合向多功能复合发展。复合材料除具有力学性能外,还有其他如电、磁、光等性能。