导电陶瓷复合材料

涵盖了主题

背景

导电陶瓷复合系统

物理和化学特性

申请

背景

陶瓷复合材料在许多研究机构中积极开发，主要用于结构和负载应用。纤维，晶须或颗粒物钢筋复合材料可以比传统的非增强陶瓷更坚硬，更坚固。在负责改善应力抗性的关键因素中，在矩阵和加固之间的接口处的阶段和相互作用的性质之间的模量差异。

将硼化物，碳化物，氮或金属掺入多组分复合材料中，通过增加热弹性不匹配应变和裂纹偏转行为来改变断裂性能。此外，在足够高的加工温度下，各个组件可能会反应并形成新化合物。阳离子之间的同构取代是在多种矿物结构中众所周知的。氧，氮和碳之间的结构替代确实发生，并导致氧硝酸盐和氧气的形成。因此形成的具有共价或金属键合的相位可以赋予电导率，这不是大多数陶瓷的典型特性。电导率与磨损和腐蚀性结合使用，陶瓷的一般难治性为复合材料作为晚期技术中的电极提供了潜力。

导电陶瓷复合系统

Patria Inc开发的导电陶瓷复合材料作为更大的研发计划的生长是结合了高韧性，耐腐蚀性和电导率的材料。亚博网站下载它们构成基于氧化物和非氧化物相的复杂系统。起始组成是一般形式的₂o₃-ZRO₂-aln-sicw-x其中x表示添加tib₂，TIC，BN或NB。为了制备复合材料，使用专有的混合程序将粉末混合在每个组成部分的20 vol％或25 vol％中，该过程涉及非水浆中的超声和机械分散体。随后在21 mnm的压力下，在温度范围1700-2000°C的温度范围内将干批量热按下^-2，形成直径10厘米的钢坯，高4厘米。

物理和化学特性

半导体电子书

去年的顶级访谈，文章和新闻的汇编。yabo214

下载免费副本

在热按压期间，各种组件之间的化学反应伴随着致密化，因此最终组成与初始成分不同，尤其是因为在最高温度下使用有限的液相有助于致密化。材料密集亚博网站下载，坚硬，坚固，距离韧性在3.5至6 mnm的范围内^-3/2。未搅拌复合材料的名义密度在4至5.8 g cm之间变化^-3，而在热压热后，密度范围为93％至102％，而高于100％的上限是由于形成了新的密集相。

热按在1800°C的五个成分NB的复合材料后形成的微观结构的一个示例显示了两个不同的相位，一个Si-O-O-N相和一个富含NB的相。可以在谷物周围识别反应区。金属NB已与ZRO完全反应₂和SIC晶粒，形成两个主要相，一个NB-ZR碳耐酸和NB-SI碳化物。第三个主要阶段是Sialon。这些阶段中氧的分布表明，大多数原始氧化物在反应性热按压力下消耗了，仅留下SIO的残余物₂和al₂o₃。通常，在该材料的特定阶段之间，光元的分布受到限制。在1900°C处理后，中间反射率的NB-SI-C相消失，可能与NB期反应形成复杂的NB-SI-SI-ZR碳耐酸。

复合材料的强度测量很有希望。室温弯曲强度在180至400 MNM之间^-2。与熔融金属的兼容性通常很好，在纯铁或铝中浸入6小时的样品没有明显的攻击迹象。

申请

这些材料的实际应用已经确定了几种可能性。亚博网站下载由于开发的复合材料正在进行，耐火和具有较高的磨损和冲击力，因此可以用作阳极，加热元件，传感器和断路器以及需要在高电流或温度条件下具有良好机械性能的相关应用中应用。。它们还可以通过直接的电加热来连接SIC工业组件，其中复合材料同时用作加热元件和粘合剂供体。

除上述应用外，还对复合材料进行了阴极和阳极行为的评估。极化测量表明在表面上形成界面氧化物。当将它们视为阳极时，就会发生钝化。但是，在用薄薄的pt涂层后，复合材料的阳极行为接近纯固体pt阳极的阳极行为。因此，这些材亚博网站下载料可以用作用于氧气进化或氟化物污染的应用（例如铜氟化镀层）的基础。

主要作者：Wieslaw Zdaniewski

资料来源：材料世亚博网站下载界，第1卷。5号第3页，1997年3月141日。

有关材料世界的更多信息，请访问亚博网站下载材料研究所亚博网站下载。