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高溫抗氧化干式氮吹儀性和耐熱疲勞、耐紫外線等性能。它主要用于汽車工業和飛機制造 業。用碳化纖維增強鈦的復合材料制成的板材和管材則可用來制造導彈殼體和 空間部件等。 ２．陶瓷復合材料 近年來，以陶瓷為基體用纖維或晶須補強的復合材料由于其韌性提高而受 到重視。碳化硅晶須增韌的氧化鋁陶瓷刀具在２０世紀８０年代初開始研究，１９８６年已作為商品推向市場。碳化硅晶須的加入大大提高了氧化鋁陶瓷的斷 裂韌性（從原來的４提高到８．７ ７７），改善了切削性能。用碳纖維和鋰鋁硅酸鹽陶 ２ 瓷復合后，材料的強度已接近或超過１００ ００ＭＰａ，其斷裂功高達３０ ０００Ｊ／ｍ，即達 到了鑄鐵的水平。用鉭絲補強氮化硅的復合材料，其室溫抗機械沖擊強度增加 到３０倍。用直徑為２５μｍ鎢絲沉積碳化硅后來補強氮化硅，這種纖維補強陶 瓷的斷裂功比氮化硅提高了幾百倍，強度增加了６０％。用莫來石晶須來補強氮 化硼，其抗機械沖擊強度提高了１０倍以上。由此可以看到，纖維、晶須補強陶瓷 復合材料已取得了引人注目的成果。可以認為，繼２０世紀７０年代出現的相變 增韌熱后，晶須、纖維增強、增韌的復合陶瓷已成為
結構陶瓷發展的主流。 十、雜化材料 雜化材料是由兩種或多種物種在分子水平上有機地結合起來的材料。這種 材料通常是單相體系。按照參與雜化物種的不同可分為有機／無機雜化材料、有 機／有機雜化材料、無機／無機雜化材料等。 １．有機／無機納米雜化材料 無機物由于其具有高強度、高剛性、高硬度而作為結構材料受到人們的青 睞；同時，由于它們光譜譜線較窄，可作為廣泛應用的光、電、磁等功能材料。無 機物具有性能長期穩定、使用壽命長等優點；但是，它同時也存在著加工成型較 難的問題。而有機高分子材料與無機材料相比，一個主要優點就是易成型加工。 某些高分子材料還具有較高的強度、剛性和硬度，可作為結構材料；但大多數有 機高分子的電子光譜譜線寬，僅有較少的品種可以作為光、電、磁等功能材料，無 法滿足當前的要求；而且有機高分子的性能、功能的長期穩定性較差。于是人們 將合適的有機材料和無機材料組合在一起，制成有機／無機雜化材料，有效地克 服了各自的不足，并產生一些新的性
能。 過去人們利用大尺寸的雜化曾得到某些性能較為優良的材料，如玻璃鋼，它 兼具有有機高分子易加工和無機材料高強度的特點。但是僅僅停留在大尺度上 的雜化是無法滿足當前信息時代對材料的高技術要求的，就此科學家提出了小 尺度的雜化，即在納米尺度及分子水平上的雜化，以期得到多功能、高密度集成 的有機／無機納米雜化材料。這類集無機、有機、納米諸多特性于一身的新材料， 第四講 新型無機材料及復合材料４２７ 既可作為結構材料，又可作為功能材料。 雖然大尺度雜化和小尺度雜化的材料在組成和原子或分子的排布上是一樣 的，但由于納米微粒具有一些特殊的性質，因而使材料表現出許多人們所需求的 優良的性能。比如有機高分子／無機稀土化合物納米雜化發光材料就具有高密 度、多功能、高集成度、高密存儲、協同效應和材料透明等特點，可在光學通訊中 大顯身手，滿足了信息時代人們對材料的要求。可
