1引百近十年来,纤维,强的多种玻璃陶瓷基复合材料己经被发展作为航空和航天领域高温结构候选材料12!单斜相钡长石是种*难熔的玻璃陶瓷其熔点大于170化,在160化下保持相稳定并。姹介抗试化性对于18纤维及1纤维增强钡长石基复合材料的制备和性能己经进行了些研宄361为了降低制备温度并且避免纤维与基体之间的反应,本文采用溶胶凝胶法来合成钡长石基体7!本文的目的就是研宄纤维,强钡长石基复合材料的室温力学性能。基体中的单斜相钡长石由玻璃态钡长石在复合材料热压制备过程中原位转变生成,获得了强。韧并且致密的单向复合材2材料制备及实验过程公司提供。将纤维在70,1的高纯氮气中保温30分钟以去除纤维面的聚合物。成分为3483,26034出02简写为3人3的基体由玻璃态8人3转变生成,将正硅酸乙酷醋酸钡异丙醇铝水解并过程中被原位生成这是由于添加单斜相晶种使得基体中的单斜相钡长石容易生成以毫无疑问,添加越多。然而,太多的单斜钡长石晶种会导致复合材料在热压致密化过程中的玻璃态粘性流动困难,从而导致复合材料的致密度降低因此单斜钡长石晶种石,也保证基体具有高的致密度。
聚合制备6人3溶胶,经,效处理并烘干后获得8人3凝胶。将千凝胶研磨成粉并在900,下经阶段保温以使凝胶中的有机物挥发及分解,然后冷却到室温并研磨。煅烧后的粉末主要由玻璃态6人3组成单斜相晶种由玻璃态,3含极0粉末在1300,今气中煅烧3小时获得。玻璃态6人3与1心,的单斜晶种混合制成浆料,以水为溶剂并加入有机添加剂作为粘结剂反沉淀剂乳化剂消泡剂等。浆料球磨2,时。
将,纤维通过浆料以涂覆层基体先驱体然后缠绕于个旋转的滚轴上,经干燥后制成纤维预制体。将纤维预制体剪切成片并叠加后装入石墨模具,在高纯氮气保护下热压获得单向纤维增强复合材料。热压制备工艺为600,3,把1410,5h热压合成的复合材料圆片被面抛光并切割成力学测试试样。
点弯曲测试所用试样的尺寸为知屯谨,4,1.断裂初性所用的试样单边开槽,尺寸为如1如1必4,1试样的槽宽与槽深比为,5槽宽为,心抗弯强度和断裂韧性的压头移动速度分别为0温力学性能测试都是在95万能实验机上进行的。
3结果与讨论复合材料中的纤维体积百分数经计算得出约为2呢。1给出了热压复合材料抛光面典型的射线衍射0谱线。由,80谱线并没有检测到不希望得到的六方相钡长石,单斜相钡长石是钡长石所存在的唯晶机这明受欢迎的热动稳定膨胀系数小的单斜相钡长石在复合材料的热压制备由26勺艰,照片明显可复合材料的纤维分布均匀并且纤维束中的基体渗透性好。同时可,纤维使基体中的微裂纹偏折,并且微裂纹*终终止于纤淮由3可,复合材料的基体非常致密。复合材料的密度约为30483,这相当于理论密度的98.由赶可以看到,纤维与基体的界面结合程度适中,这就既保证了复合材料在承载时基体能向纤维传递力,也保证纤维能与基体脱粘而不发生脆性断裂单向0屯人3复合材料的典型的载荷4立移曲线陶泣的载荷4立移曲线。单体3人8陶瓷的抗弯强度为15观,3断裂韧性为17,2,并且现出界面结合的SEM照片脆性断裂方式。相反,屯人3复合材料的断裂失效为8加,2.儿种纤维增强钡长石基复合材料备的,宋,銮勘党な,春喜牧媳硐殖鼋虾玫,综合力学性能。点弯曲测试后复合材料断口的艰添纤维照片由新。复合材料断口处普遍的纤维拔出明了复合材料的增韧特性。
位移mm点抗弯强度的载荷也移曲线纤维纤维体积抗弯强断裂韧参考涂层百分数炫度1无木文无木文拔出的断口SEM照片4结论用,纤维增强单斜相钡长石基体可以合成强,的复合材料。具有2,0纤维的单向复合材料在点弯曲实验中具有普遍的纤维拔出,现出韧性断裂复合材料的*大抗弯强度和断裂,性分别为下转第80页协同运动所产生,冻结为方结构纳米区,方结构纳米铁电微畴散布于立方母相而构成弛豫型铁电体场变化情况可反映典型弛豫型铁电体中铁电微畴的场诱导反转特征。,214751015为方1丐钛矿结构,其铁电宏畴是相邻系列晶胞的8位离子沿001方向偏离执6氧面体中心所产生,因此由方相特征峰002和200随外场变化情况可很好地反映其中铁电宏畴的场诱导反转特征4751015样品的,射线衍射特征峰随外加电场射峰位和峰强都在随外场,加而逐渐变化其中221峰强逐渐的增加比较明显。301半峰宽变化比较明显可作为特征峰进步研究,大角度衍射峰由于峰强太弱,不利于研宄,特别是龙在98附近的纯彐方相特征峰2221和石221实在很如。说叫很小的外电场作用下就可发生铁电微畴的转动,并且转动过程随外场,大是逐;斩进,的74;丁以751015内铁电宏畴的转动需外电场大到定值时才能发生,所以其002和200,峰强和峰位变化发生在定的临界电场下,并且转动变化具有典型的回滞特征这就很好地与前段所讨论结果相致实际上,复合钙钛矿结构弛豫型铁电体中的铁电微畴以多畴态方式稳定存在,使得微畴与周围环境之间有界面存在,而这种大量的界面区域和微畴对小外场就会发生的响应正是弛豫型铁电体频率色散高介电常数和高介电损耗的微观原因,4结论铌锌酸铅基铁电甸瓷7书丁十8510 34汀755分电温度谱测量和铁电畴的丁,1直接观测都明了铁电微畴宏畴具有不同特征2铁屯微味宏畴不结构特征和在外电场作用下的不同反转规律是复合钙钛矿结构弛豫型铁电体。正常铁电体现不同介电行为的本质原因,上接第7硕