按照環(huán)氧板材料增疆體的幾何形狀和尺寸分類?？梢詫⑻沾苫h(huán)氧板材料分為品須增強(qiáng)陶瓷基環(huán)氧板材料順粒增強(qiáng)陶瓷基環(huán)氧板材料和連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基環(huán)氧板材料。不同的增強(qiáng)體體系對應(yīng)不同的制備工藝。

晶須與顆粒增強(qiáng)陶瓷基環(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(gè)階段，即晶須的分散、成型和燒結(jié):把晶須和增強(qiáng)顆粒加人介質(zhì)中用機(jī)械方法使其分散，然后加入陶瓷粉料，通過攪拌使其與陶瓷粉均勻混合后成型,烘干后進(jìn)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(qiáng)陶瓷基環(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陶瓷基環(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晶須增韌的陶瓷基環(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(qiáng)顆粒生長 助朔等自接混合成形,在一定的條件 下原位合成晶須，同時(shí)制備出含有該晶須增強(qiáng)的陶瓷基環(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(qiáng)陶瓷基合材料的形狀通常由纖維預(yù)制體來實(shí)現(xiàn)，再在纖維預(yù)制體內(nèi)部制備陶瓷基體，屬于增材t制造的范時(shí)。連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷瓷基環(huán)氧板材料的制備通常采用化學(xué)轉(zhuǎn)化法。通過化學(xué)轉(zhuǎn)化法降低陶瓷基體的制備問題進(jìn)

要有化學(xué)氣相沉積/滲透(CVD/CVI)法先驅(qū)體進(jìn)而保證環(huán)氧板材料的結(jié)構(gòu)性能。其制備方法主法三種,這也是本章講述的重點(diǎn)。體浸漬裂解法(PIP)法和反應(yīng)性熔體浸滲(RM)

樹脂基體種類繁多，不同的基體有不同的制備工藝，總體來說，樹脂基環(huán)氧板材料的制備工 藝可分為一步法和二步法。一步法( 又稱“濕法")是將纖維直接浸漬樹脂一 步固化成型形成環(huán)氧板材料;二步法則是預(yù)先對纖維浸潰樹脂，使之形成纖維和樹脂預(yù)先混合的半成品,再由半成品成型制備出環(huán)氧板材料制品。早期制造環(huán)氧板材料都是采用-步法工藝，如成型模壓制品是先將纖維或織物置于模具中，倒人配好的樹脂后加壓成型。

一步法工藝簡便，設(shè)備簡單，但存在以下不足:樹脂不易分布均勻，在制品中形成富膠區(qū)和貧膠區(qū)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)“白絲”現(xiàn)象;溶劑、水分等揮發(fā)物不易去除,形成孔洞;生產(chǎn)效率低,生產(chǎn) 環(huán)境惡劣。針對一步法的缺點(diǎn)，發(fā)展了二步法(“干 法”):預(yù)先將纖維樹脂預(yù)先混合或纖維浸漬樹脂,經(jīng)過一定處理，使浸漬物成為一-種干態(tài)或稍有黏性的材料，即半成品材料,再用半成品成型為環(huán)氧板材料制品。二步法由于將浸漬過程提前，可很好地控制含膠量并解決纖維樹脂均勻分布問題;在半成品制備過程中烘去溶劑、水分和低分子組分，降低了制品的孔隙率，也改善了環(huán)氧板材料成型作業(yè)的環(huán)境;通過半成品的質(zhì)量控制,可有效保證環(huán)氧板材料制品的質(zhì)量。對連續(xù)纖維增強(qiáng)樹脂基環(huán)氧板材料,習(xí)慣上把這種成型用材料稱為預(yù)浸料。它是制備環(huán)氧板材料制品的重要中間環(huán)節(jié),其質(zhì)量直接影響著成型工藝條件和產(chǎn)品性能。

樹脂基環(huán)氧板材料的性能不僅取決于所用樹脂及添加劑的種類和配比,而且還與其制造方法有極大關(guān)系。圖11-1所示是樹脂基環(huán)氧板材料成型加工的典型工藝流程。由圖可知，環(huán)氧板材料成型加工包括預(yù)浸料等半成品制備、增強(qiáng)材料預(yù)成型和環(huán)氧板材料固化成型等幾方面的內(nèi)容。環(huán)氧板材料半成品的制備主要包括預(yù)浸料和預(yù)混料的制備,11.2節(jié)將做詳細(xì)說明。環(huán)氧板材料預(yù)成型的目的是得到接近制品形狀的毛坯。成型固化工藝包括兩方面內(nèi)容:-是成型,是根據(jù)產(chǎn)品的要求,將預(yù)浸料鋪制成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和形狀;二是進(jìn)行固化，是將鋪制成一-定形狀的預(yù)浸料，在溫度、時(shí)間和壓力等因素下使形狀固定下來,并能達(dá)到預(yù)計(jì)的使用性能要求。不同的工藝方法在這三個(gè)方面可能同時(shí)或分別進(jìn)行，但都要完成好樹脂與纖維的環(huán)氧板、浸漬、固化和成型。在纖維與樹脂體系確定后,環(huán)氧板材料的性能主要取決于成型固化工藝。

金屬基環(huán)氧板材料一般由金屬基體和陶瓷增強(qiáng)相組成,除了金屬基體和陶瓷增強(qiáng)體的種類及體積分?jǐn)?shù)，金屬基體/陶瓷增強(qiáng)相的界面結(jié)構(gòu)對金屬基環(huán)氧板材料的性能影響很大。本章前述粉末冶金法、液態(tài)金屬浸滲法、液態(tài)金屬攪拌鑄造法等傳統(tǒng)工藝方法都是通過環(huán)氧板外加增強(qiáng)體與金屬基體以制備金屬基環(huán)氧板材料的方法,工藝過程較為復(fù)雜。這些工藝方法中增強(qiáng)體與金屬基體潤濕性差，容易造成界面結(jié)合不良,或增強(qiáng)體與金屬基體在制備或服役過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致金屬基環(huán)氧板材料的性能下降。雖然可以通過增強(qiáng)體表面改性、合金元素改性或真空壓力輔助等方法緩解或解決這些問題，但組織控制較困難、工藝較復(fù)雜、成本較高。針對這些問題，發(fā)展了原位自生成法。

原位自生成法是指增強(qiáng)體在金屬基環(huán)氧板材料的制備過程中在金屬基體中原位生成的方法。原位自生成法中增強(qiáng)體可以以共晶的方式從基體中定向凝固析出,稱為定向凝固法;也可以通過化學(xué)反應(yīng)生成，稱為反應(yīng)自生成法。與傳統(tǒng)外加增強(qiáng)體環(huán)氧板材料相比,原位自生環(huán)氧板材科中增強(qiáng)體與基體相容性好,界面清潔結(jié)合力強(qiáng)，且增強(qiáng)體尺寸、體積分?jǐn)?shù)可以通過調(diào)整工藝

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