陶瓷基复合材料(CMC,Ceramic Matrix Composites)

作为一种以陶瓷为基体与各种纤维复合制备的一类复合材料，具有高强度和高韧性的特性。陶瓷基复合材料成为航天航空,国防,航空动力,空间推进,空间站,航天器,核工业,化学工业等众多尖端科技领域所必需，例如用作液体火箭发动机喷管、导弹天线罩、航天飞机鼻锥、飞机刹车盘和高档汽车刹车盘等

陶瓷基复合材料的分类

主要以结晶和非结晶两种形态的化合物存在，按照化合物元素的不同可分为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、以及以混合氧化物形态存在的材料。

（1）氧化物陶瓷基体

主要有氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷等。例如氧化锆陶瓷具有高强度、高硬度和高耐化学腐蚀性等，其韧性在陶瓷中最高，应用其耐磨损性能，可以制作拉丝模、轴承、密封件、医用人造骨骼、汽车发动机的塞顶、缸盖底板和汽车内衬等。

（2）氮化物陶瓷基体

主要是氮与过度金属（如钛、钒、铌、锆、钽、铪）的化合物，还有氮化硅中固溶有铝和氧但仍保持氮化硅结构的氮化物陶瓷。如氮化硅陶瓷、氮化铝陶瓷、氮化硼陶瓷等。

（3）碳化物陶瓷基体

这是硅、钛及其他过渡金属碳化物的总称，其中以碳化硼陶瓷为主。碳化硼是一种低密度、高熔点、高硬度陶瓷。碳化硼粉末可以通过无压烧结、热压等制备技术形成致密的材料。

（4）玻璃和玻璃陶瓷基体

玻璃基体：高硅氧玻璃、硼硅玻璃、铝硅玻璃等。

玻璃陶瓷基体：在一定条件下玻璃可以出现结晶，并在熔点时因原子有序排列，体积骤然变小，形成结晶化的玻璃，即玻璃陶瓷。如铝锂硅酸盐玻璃陶瓷、镁铝硅酸盐玻璃陶瓷等。

（5）其他陶瓷基体

如硼化物陶瓷、硅化物陶瓷等。

有关陶瓷基复合材料的相关视频介绍

①视频《陶瓷基复合材料和多孔介质》

②视频《陶瓷基复合材料加工过程演示》

③视频《增材制造与陶瓷基复合材料的未来》

国内部分陶瓷基复合材料研究机构：

（1）中国科学院上海硅酸盐研究所陶瓷基复合材料课题组

简介：该课题组成立于2005年，自此在先进碳化物陶瓷基复合材料领域开展了深入系统的研究，在陶瓷基复合材料设计、成型、致密化、性能调控等方面取得了大量的成果，从材料预制体结构设计、界面结构和功能优化、基体改性与性能调控等方面出发，开发了一系列具有优异特性的碳化物陶瓷基复合材料及其关键制备技术，实现了碳化物陶瓷基复合材料可控制备和应用。

近年来，围绕极端环境下陶瓷基复合材料应用需求，重点解决了可用于极端高温、强腐蚀、高应力等单一或多因素耦合环境下的先进碳化物陶瓷基复合材料制备技术，在极端环境用陶瓷基复合材料工程化应用方面取得重要进展。

研究方向

·纤维-界面-基体相互作用机理及关键科学问题

·基于NITE技术的复合材料新型制备方法

·多场耦合条件下陶瓷基复合材料服役行为评价

·结构-功能一体化陶瓷基复合材料设计与构建

·低维纳米材料宏观有序化智能制备技术探索与发展

（2）山东省陶瓷基复合材料工程技术研究中心

简介：由山东省政府（鲁科高字［2001］47号文件）批准建立，系依托山东理工大学，由山东工业陶瓷研究设计院、山东硅苑新材料科技股份有限公司等联合组建的，2009年7月以“优秀”的成绩通过了山东省科技厅组织的验收。

该研究中心利用国家新材料成果转化及产业化基地的技术支持单位的优势，积极吸引国内外新材料（特别是复合材料和高技术陶瓷）方面的成果，利用中心的优势进行转化及开发，并尽快实现产业化，使陶瓷基复合材料和高技术陶瓷在市场竞争中取得优势；同时适度研发金属基复合材料、碳/碳基复合材料、聚合物基复合材料、功能复合材料，带动区域经济的发展。

研究方向

形成的陶瓷过滤器设计及制备技术具有良好的环境及社会效益；多孔陶瓷的制备技术，可以为空气净化、冶炼等提供过滤介质，具有良好的市场前景；复合材料的液态成型技术可以为大型复合材料制品（如游艇、风电叶片等）提供技术支持；微孔陶瓷的制备技术在催化剂载体方面有良好的应用前景。

（3）西北工业大学陶瓷基复合材料工程中心

简介：西北工业大学陶瓷基复合材料工程中心于2008年10月6日在西安阎良航空产业基地正式揭牌。该工程中心以获得国家技术发明一等奖的技术为核心，以国防重点实验室为依托，面向工程应用和产业化发展的新尝试、新平台。

陶瓷基复合材料团队作为超高温结构复合材料重点实验室的核心支撑团队，创立二十年来始终坚持从事陶瓷基复合材料的制造和应用技术研究，是国内该技术领域的开创者和该材料工程应用的引领者。该团队被首批授予国防科技工业优秀科技创新团队称号。以陶瓷基复合材料团队为主体的超高温结构复合材料团队入选首批教育部创新团队、获国家自然科学基金委创新研究群体项目两次延续支持，并获国防科技创新团队奖。