好家網與你暢談：有"刀槍不入"的陶瓷嗎之一？

脆性是陶瓷的最大弱點，它大大限制了陶瓷的應用范圍。但是，這并非是陶瓷材料的"不治之癥"，經過各國科學家和工程師多年的艱苦研究，終天大大地改善了陶瓷的脆性，研制出纖維補強陶瓷復合材料。

這種材料不象傳統陶瓷"性格脆弱"，一打就破，陶瓷復合材料比一般陶瓷"剛強"多了，摔不爛，打不碎，甚至能夠"刀槍不入"。請看這樣一個鏡頭：在硝煙彌漫，炮聲轟鳴的戰場上，幾輛現代化坦克奮力猛進，一發發炮彈在裝甲上爆炸，然而，坦克卻安全無恙，繼續前進。難道這些坦克有什么魔法？原來，這種坦克有新型的復合裝甲。復合裝甲就象餡餅一樣，分為三層。外層是八十毫米厚的鋼板，最里層是二十毫米厚的鋼板，兩層鋼板之間夾著復合材料陶瓷層，這種復合裝甲能把炮彈大部分能量吸收掉，降低其穿透能力，復合裝甲的抗彈能力普通裝甲提高三倍，可見這種現代陶瓷復合材料的巨大威力了。

現代陶瓷復合材料的這種"打不碎"的性能，目前已開始顯露出它的鋒芒。這一類材料的發展，在很大程度上要受到可使用纖維品種的影響。在六十年代初期開始從事這類材料研究工作的時候，可供使用的纖維品種只是金屬絲，而且適合于使用的只有鉬絲和鎢絲。當時用鉬絲或鎢絲來補強氧化鋁、氧化鋯等氧化物陶瓷以及某些硅酸鹽陶瓷。所獲得的復合材料，有些增加了強度，有些提高了抗機械沖擊的性能，有些則在抗熱震性方面有顯著的改進，有些則不然，沒有補強?quot;補弱"，也就是說強度反而下降。這說明纖維與陶瓷既然組成的是一個復合系統，兩者就有一個相互匹配的問題。首先，陶瓷要做成可用的制品，都必須經過一千幾百攝氏度的高溫燒成，選用的纖維就必須能耐受這樣的高溫及其環境，而且在這個溫度下不能發生什么化學反應，不然的話，纖維不是大大地被損害了它本身的性能，就是有被"吃掉"的危險。其原理是，用一種強度和彈性模量比較高的纖維（也就是既要強度高，又要在比較高的應力下才能使它變形）均勻地分布于陶瓷體之中，這樣就可以做到使外加的負荷的大部分傳遞到纖維上，而減輕陶瓷本身的負擔。因此，加有纖維的陶瓷受到外力后，比較不容易從裂紋源產生裂紋。且纖維具有極高的強度，將可使陶瓷材料的強度有大幅度的增強。更重要的一點是，纖維在陶瓷基體中將可使材料的脆性變得很小。當然，它的抗熱震性能也將同時有極大的提高 。只要纖維選用得當，就有可能使這種復合材料既可保持陶瓷所固有的特性，又可彌補人們對陶瓷最為擔心的弱點，即脆性。

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