陶瓷基復合材料注凝成型設備的研究.pdf

1、陶瓷基復合材料具有耐高溫、耐磨、抗高溫蠕變、導熱系數低、熱膨脹系數低、耐化學侵蝕性好等特點，在樹脂基和金屬基復合材料不能滿足性能要求的工況條件下可以得到廣泛的應用，因此是結構復合材料中最活躍的研究領域。晶須增韌陶瓷基復合材料，是20世紀80年代繼纖維增強、增韌材料之后發(fā)展起來的一類新型材料，具有很高的彈性模量和強度，能有效地補強、增韌。近年來，這種材料發(fā)展迅速，成為高技術陶瓷研究開發(fā)的一個前沿領域。
　　 陶瓷基復合材料注凝成型

2、技術是上世紀90年代由美國首先發(fā)展起來的一項新技術，是目前材料學中較活躍的研究領域。這種技術成本底，產品質量高，具有產業(yè)化應用前景。本課題通過對低成本成型技術和方法的研究，旨在設計一種具有產業(yè)化應用前景的晶須增韌陶瓷基復合材料的成型設備，具體的研究內容及成果包括：
　　 (1)增韌材料在陶瓷基體中的均勻分布是制備高質量陶瓷基復合材料的關鍵。本文參照攪拌與混合設備的設計原則，設計了一種合理的陶瓷漿料攪拌設備，并根據流體力學理論，利

3、用計算流體力學軟件Fluent對攪拌槽內部流場進行了數值模擬，應用MRF方法求解了穩(wěn)態(tài)條件下的攪拌槽流場，模擬并比較了不同槳型、不同槳徑、不同槳葉離底高度下的流場以及這些不同工況對攪拌功率的影響，并參照模擬結果對攪拌設備進行結構優(yōu)化，得到合適的尺寸及攪拌槳選型。
　　 (2)陶瓷漿料的流動性較差，本文設計了合理的真空系統(tǒng)，應用負壓引流技術成功地解決了這一問題，并設計了結構簡單的振動裝置及加熱系統(tǒng)與成型器連接，從而保證成型的順利進