【环氧板】的制备工艺的复杂

金属基环氧板材料--般由金属基体和陶瓷增强相组成，除了金属基体和陶瓷增强体的种类及体积分数，金属基体/陶瓷增强相的界面结构对金属基环氧板材料的性能影响很大。本章前述粉末冶金法、液态金属浸渗法、液态金属搅拌铸造法等传统工艺方法都是通过环氧板外加增强体与金属基体以制备金属基环氧板材料的方法,工艺过程较为复杂。这些工艺方法中增强体与金属基体润湿性差，容易造成界面结合不良，或增强体与金属基体在制备或服役过程中发生化学反应，导致金属基环氧板材料的性能下降。虽然可以通过增强体表面改性、合金元素改性或真空压力辅助等方法缓解或解决这些问题，但组织控制较困难、工艺较复杂、成本较高。针对这些问题，发展了原位自生成法。

强原位自生成法是指增强体在金属基环氧板材料的制备过程中在金属基体中原位生成的方法。原位自生成法中增强体可以以共晶的方式从基体中定向凝固析出，称为定向凝固法;也可以通过化学反应生成，称为反应自生成法。与传统外加增强体环氧板材料相比，原位自生环氧板材料中增强体与基体相容性好，界面清洁，结合力强，且增强体尺寸、体积分数可以通过调整工艺参数有效控制。

定向凝固法应用于共晶(偏晶)合金体系，通过控制共晶合金凝固过程中的凝固方向,在基体中定向凝固析出排列整齐的类似纤维的条状或片层状共晶增强体，制备得到金属基环氧板材料。常见的定向凝固法的原理示意图如图12-23所示。定向凝固法一般采用感应线圈加热，当铸型型壳被预热到一定过热温度后,浇人过热的合金液,将铸型以一定的速度向下拉出，经过冷却圈时得到定的温度梯度,形成定向凝固自生共晶环氧板材料，整个过程需要在真空或惰性气氛保护下进行。

定向凝固法的关键工艺参数主要有两个:①凝固过程中固/液界面前沿液相中的温度梯度;②固-液界面的推进速度，即凝固速度。通过控制不同的工艺参数,纤维状共晶的尺寸可在lum至数百微米之间变化，以及体积分数可在百分之几至百分之二十间变化。为了维持稳定

按照环氧板材料增强体的几何形状和尺寸分类，可以将陶瓷基环氧板材料分为晶须增强陶瓷基环氧板材料、颗粒增强陶瓷基环氧板材料和连续纤维增强陶瓷基环氧板材料。不同的增强体体系对应不同的制备工艺。

晶须与颗粒增强陶瓷基环氧板材料的制备工艺过程比较相像，都可以采用与传统单相陶瓷的基本相同的工艺过程。其主要包括三个阶段，即品须的分散、成型和烧结:把晶须和增强颗粒加人介质中用机械方法使其分散，然后加入陶瓷粉料,通过搅拌使其与陶瓷粉均匀混合后成型,烘干后进行娆结(如热压烧结或热等静压烧结)。成型方法主要包括半干法成型、注浆成型、流延成型模压成型、注射成型、挤出成型、冷等静压成型和轧模成型等。烧结方法主要包括热压烧结、反应烧结、无压烧结、真空烧结或热等静压烧结等。成型工艺与烧结工艺在阿瓷材料的制备技术中已有较多描述，此处不再赘述。

晶须或颗粒增强陶瓷基环氧板材料的制备工艺主要有以下两种:①外加品须或颗粒法。即通过晶须和颗粒分散后与基体混合、成形,再经烧结制得品领或颗粒增韧陶瓷基环氧板材料的方法，例如将sic晶须加人到氧化物碳化物、氮化物等基体中得到sic品领增韧的陶瓷基环氧板材料。这种制备工艺较为传统。②原位生长晶须法。将陶瓷基体粉末、晶须和增强颗粒生长 助剂等直接混合成形，在一定的条件下原位 合成晶须同时制备出含有该晶须增强的陶瓷基环氧板材料。这种制备工艺的晶须生长较难控制。

还键纤维增强肉党基环氧板材料的形状通常由纤维预制体来实现，再在纤维预制体内部制每，嘴营化，属于节村制正的范时。连续纤维增强陶瓷基环氧板材料的制备通常采用化学转化法。通过化学转化法降低陶瓷基体的制备问题进而保气相沉积/渗透(CVD/CVI)法、先驱体没溃保证环氧板材料的结构性能。

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