【環(huán)氧板】材料的形狀

按照環(huán)氧板材料增強體的幾何形狀和尺寸分類,可以將環(huán)氧板材料分為晶須增強環(huán)氧板材料、顆粒增強環(huán)氧板材料和連續(xù)纖維增強環(huán)氧板材料。不同的增強體體系對應(yīng)不同的制備工藝。

晶須與顆粒增強環(huán)氧板材料的制備工藝過程比較相像，都可以采用與傳統(tǒng)單相陶瓷的基本相同的工藝過程。其主要包括三個階段，即晶須的分散、成型和燒結(jié):把晶須和增強顆粒加人介質(zhì)中用機械方法使其分散,然后加人陶瓷粉料,通過攪拌使其與陶瓷粉均勻混合后成型，烘干后進行燒結(jié)(如熱壓燒結(jié)或熱等靜壓燒結(jié))。成型方法主要包括半干法成型、注漿成型、流延成型、模壓成型、注射成型、擠出成型、冷等靜壓成型和軋模成型等。燒結(jié)方法主要包括熱壓燒結(jié)、反應(yīng)燒結(jié)、無壓燒結(jié)、真空燒結(jié)或熱等靜壓燒結(jié)等。成型工藝與燒結(jié)工藝在陶瓷材料的制備技術(shù)中已有較多描述，此處不再贅述。

晶須或顆粒增強環(huán)氧板材料的制備工藝主要有以下兩種:①外加晶須或顆粒法。即通過晶須和顆粒分散后與基體混合、成形，再經(jīng)燒結(jié)制得晶須或顆粒增韌環(huán)氧板材料的方法，例如將SiC晶須加人到氧化物、碳化物、氮化物等基體中得到SiC晶須增韌的環(huán)氧板材料。這種制備工藝較為傳統(tǒng)。②原位生長晶須法。將陶瓷基體粉末、晶須和增強顆粒生長助劑等直接混合成形，在一一定的條件下原位合成晶須，同時制備出含有該晶須增強的環(huán)氧板材料。這種制備工藝的晶須生長較難控制。

連續(xù)纖維增強環(huán)氧板材料的形狀通常由纖維預(yù)制體來實現(xiàn).再在纖維預(yù)制體內(nèi)部制備陶瓷基體,屬于增材制造的范疇。連續(xù)纖維增強環(huán)氧板材料的制備通常采用化學(xué)轉(zhuǎn)化通過化學(xué)轉(zhuǎn)化法降低陶瓷基體的制備問題進而保證環(huán)氧板材料的結(jié)構(gòu)性能。其制備方法主要有化學(xué)氣相沉積/滲透(CVD/CVI)法先驅(qū)體浸漬裂解法(PP)法和反應(yīng)性熔體浸滲(RM)。

金屬基環(huán)氧板材料制備的關(guān)鍵是實現(xiàn)增強相與金屬基體的合理結(jié)合,充分發(fā)揮增強體的增強效果,提高金屬基環(huán)氧板材料性能。穩(wěn)定、高效、低成本的制備技術(shù)是金屬基環(huán)氧板材料技術(shù)發(fā)的美鍵，是金屬基環(huán)氧板材料商業(yè)化應(yīng)用的基礎(chǔ)。目前金屬基環(huán)氧板材料制備技術(shù)的主要發(fā)展向為新型高性能環(huán)氧板材料制備技術(shù)和環(huán)氧板材料的低成本制備技術(shù)。前者的目標(biāo)是制備新型友倉材料(例如石墨烯增強環(huán)氧板材料)、高體積分數(shù)增強體環(huán)氧板材料等。后者的目標(biāo)是降低環(huán)氧板材料制備成本,提高制備工藝的穩(wěn)定性等。

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