Композиты на керамической основе

Керамическими называются композиционные материалы, в состав которых входят керамическая матрица и металлические или неметаллические волокнистые наполнители.

Керамические композиционные материалы обладают:

ü высокой температурой плавления;

ü стойкостью к окислению, термоударам и вибрации;

ü большой прочностью при сжатии вплоть до высоких температур.

В качестве матриц используют силикатные (SiO₂), алюмосиликатные
(Al₂O₃-SiO₂), алюмоборосиликатные (Al₂O₃-B₂O₃-SiO₂) и другие стекла, тугоплавкие оксиды (ThO₂, BeO, ZrO₂ и т.д.), нитрид Si₃N₄, бориды (TiB₂, ZrB₂) и карбиды (SiC, TiC).

Керамические композиционные материалы с матрицами из карбидов и оксидов с добавками металлических порошков [<50 (об. %)] называются керметами. Они не нашли широкого применения из-за высокой хрупкости.

Для армирования керамических композиционных материалов применяют металлическую проволоку из жаропрочной стали, вольфрама, молибдена и ниобия, а также неметаллические волокна (углеродные, керамические).

Использование металлической проволоки из тугоплавких металлов и жаропрочных сталей имеет целью создать пластичный каркас, предохраняющий композиционные материалы от преждевременного разрушения при растрескивании керамической матрицы.

Перспективным наполнителем для керамических композиционных материалов является высокомодульное углеродное волокно.

Рабочие температуры углекерамических композиционных материалов со стеклянной матрицей лежат в интервале 600 – 800ºС. Композиционные материалы с матрицей из тугоплавких оксидов можно использовать до 1000ºС, из боридов и нитридов – до 2000ºС, из карбидов – свыше 2000ºС.