13.1. Керамические композиционные материалы

Атомная структура керамических материалов обеспечивает их хи­мическую стойкость к разрушающему воздействию агрессивной окру­жающей среды, например, растворителей. Поскольку большинство кера­мических материалов состоит из оксидов, дальнейшее окисление (при горении или других химических реакциях), как правило, невозможно. Керамика - это материал, который «сгорел», «прокорродировал» и, буду­чи продуктом этих реакций, уже не подвержен разрушению такого типа. Прочность связей между атомами в керамических материалах определяет их высокие температуры плавления, твердость и жесткость. Природа этих же связей определяет и решающий недостаток керамики - ее хрупкость. Поэтому усилия ученых направлены на устранение таких микроскопиче­ских дефектов, как поры, агломераты, химические примеси, которые ста­новятся источниками зарождения трещин. Один из способов достижения этого состоит в тщательной очистке и очень тонком размоле исходного порошка и плотной его упаковке перед спеканием, что приводит к полу­чению керамики с предельно мелкими кристаллическими зернами.

Благодаря хрупкости свойства керамической матрицы отличаются от свойств других типов матриц. В композитах с полимерными и метал­лическими матрицами основная упрочняющая роль отводится волок­нам, а матрица придает материалу ударную вязкость. Керамическая мат-

рица сама по себе достаточна жестка и прочна, но чтобы полностью реали­зовать ее потенциальные возможности, необходимо увеличить ее ударную вязкость, что достигается путем создания керамических композитов.