新型镍-氧化锆导电隔热材料研究

时间：2017-11-20 10:45:01 来源： 点击量：1056

两种或两种以上不同性能的材料按一定方式组合面成的复合材料具有单一材料所不能获得的综合特性。复合不仅能使几种材料的性能互为补充，而且能创造单一材料所没有的新特性，特别是功能梯度复合材料具有优良的物理，化学和力学性能，可望在航空航天、能源、电子、生物医学等高科技领域，乃至日常生活领域中都有巨大的应州前景。 功能梯度材料(FGM)就是以计算机辅助材料设计为基础，采用先进的材料复合技术．使材料的构成要素(组成和结构)沿厚度方向呈连续变化，材料的性质和功能也早梯度变化的一种新型材料。以未来航天飞机用超耐热材料为例，在承受高温的一面配置耐高温的陶瓷，在用液氢冷却的一面配置导热性好和机械强度高的金属，两侧间的金属和陶瓷的相对比例以及组织结构呈连续地梯度变化，消除传统金属陶瓷涂层中的界面，材料的力学、热学和化学等性能从材料的一侧向另一侧连续地变化，达到耐热隔热和缓和热应力的烈重目的。文献在研究烧结型不锈钢-Zr02系FGM的渗流现象对发现：当金属相的含量较低时，金属颗粒无规则地弥散在Zr02基体中：金属相含量增加，金属颗粒聚成较大的集团，在某个临界含量(渗流值)处，金屑颗粒相互连接成一个连续的渗流集团。在渗流值附近．FGM的宏观性能会发生非线性突变。文献研究了Ti-Ai203金属陶瓷的渗流现象后预言：金属陶瓷的物理性质，如电导率和热导率及弹性性质都在相同的渗流值w = 0．16 vol％处发生突变。本文在研究Ni-Zr02系FGM时发现：Ni-Zr02金属陶瓷的物理性能不但发生突变，而且不同的物理性能对应着不同的渗流值，如热导率的渗流值(60 wt%Ni)明显滞后于电导率的渗流值(15 wt％Ni)，由此产生一种新型材料一导电绝热材料。