引言：时代的发展与科学技术水平的不断提高推动了我国工业和航空航天领域的发展，越来越多的从业者也开始注意到行业所用制作材料的重要性。其中最具有代表性的材料之一就是纤维增强SiC陶瓷基复合材料，但现有加工技术无法满足各行业所需。由此看来，对该复合材料加工技术的研究具有重要现实意义。
1纤维增强SiC陶瓷基复合材料
纤维增强SiC陶瓷基复合材料由于具有优异的力学性能，化学稳定性和热稳定性等性能而得到了广泛研究与应用，它是一种理想的高温结构材料。在我国工业领域中，纤维SiC复合结构件因其独特的力学性质，如超高强度、高模量、高耐热性以及良好的抗蠕变特性成为最主要的发展方向之一，是一种极具潜力的结构材料[1]。纤维增强SiC陶瓷基复合材料在电镜下的结构如下图所示。
图1 电镜下的纤维增强SiC陶瓷基复合材料结构图
目前,SiC复合材料在制备过程中容易发生脆性断裂现象，这主要是因为复合材料内部存在着大量气孔及裂纹，这些缺陷使得SiC复合材料在高温下极易产生应力集中并导致材料强度降低甚至失效。我国对于这种新型轻质耐高温结构的设计方法还处于探索阶段，因此需要对影响纤维增强SiC复合材料力学性能的因素进行深入的研究，以提高该复合材料在工程上的适用性及可靠性。
2纤维增强SiC陶瓷基复合材料常用加工技术研究
纤维增强SiC陶瓷基复合材料常用加工技术有磨削加工和铣削加工两种。
磨削加工是指将金属丝或金属圆棒通过砂轮旋转作用于工件表面形成一定厚度的磨粒层，利用该工艺可有效去除SiC颗粒及其他杂质，改善基体组织结构，从而达到强化材料机械性能的目的；铣削加工是指采用刀具沿被切削物体切向切入工件表层，实现对零件毛坯的局部切除，获得所需形状的零件。
对于纤维增强SiC陶瓷基复合材料的加工来说，前者通常使用金刚石车削来完成，后者则一般为电火花线切割机床加工，但两者都会在一点程度上出现加工过程复杂，效率低下等问题。因此可以加强对耐磨材料成型加工技术、金相及热处理技术、专用工装与装备三方面的研究与分析。
耐磨材料成型加工技术的研究是指：研究高铬白口铸铁在不进行软化热处理的前提下，进行螺纹车削的加工方案和研究高铬白口铸铁加工中刀具寿命短的问题，从而有效提高铬白口铸铁成品件的生产效率；金相及热处理技术研究是指：研究耐磨材料在热处理过程中，金相组织变化与加热温度、时间及冷却方式的关系，提高有效金相组织的百分比；专用工装与装备研究是指：借助超声、红外技术，研究复杂毛坯铸件的尺寸检查及加工前的基准找正技术，有效提高成品件的质量。
3纤维增强SiC陶瓷基复合材料的非传统加工技术
激光加工、磨料水射流加工、复合加工和电火花加工是纤维增强SiC陶瓷基复合材料的非传统加工技术。
3.1激光加工
激光加工技术是指采用脉冲或连续激光器对陶瓷材料进行表面处理，使其在不破坏基体结构情况下获得所需性能，包括如硬度、强度、耐磨性等。同时还可以改善表面质量，提高目标纤维增强SiC陶瓷基复合材料的使用寿命。
具体来说，目前主要有两种方法：一是通过控制工艺参数来改变激光束与被加工物之间的距离，从而达到一定效果；二是直接利用高能粒子流轰击靶材，使得Si颗粒破碎形成细小的粒子并沉积到靶材上。与其他加工手段相比，它具有很多优点：一是能有效地去除杂质；二是可以避免损伤原材料及影响后续加工过程；三是能够保证一定尺寸精度要求；四是操作方便，易于实现自动化。
3.2磨料水射流加工
磨料水射流加工技术就是一种将水作为工作介质的非接触式快速切割方式，则是一种基于流体动力学原理，将高速水流作为能量输入源，以高压水作用于待加工件而产生冲击力来完成整个切削过程。具体来说，它是将高压水流经喷嘴雾化后喷向工件，依靠高速运动的磨粒对刀面上产生强大的剪切力而迅速切断工件表面，从而实现对目标材料的有效去除。
由于磨料水射流加工技术在实际应用过程中基本不会出现热损伤，因此其能够在不限制目标材料厚度的同时，实现清洁生产与加工[2]。
3.3复合加工
复合加工技术是以金刚石刀具为核心，利用高速旋转的砂轮磨削出带有孔或沟槽的金属零件，或者利用磨料水射流辅助加工，两者结合起来即可得到复杂形状的产品。此外，该技术还可以以超声振动为基础，某种程度上也可以说是结合了超声冲击和磨削效应的一种新的加工技术。其中超声波辅助磨削又称为声光联合磨削，是在超声辅助磨削中加入适当功率的高频电能，以促使磨削区热量增加，砂轮转速加快，从而提高磨削效率。
3.4电火花加工
电火花加工技术是在纤维SiC陶瓷基复合材料的加工中，利用电弧放电时高温烧蚀纤维的特点来对纤维Si C陶瓷进行局部加热，再辅以高压空气冷却凝固的技术，最后在制品表面制备一层致密的碳化硅层的先进制造技术。通过电极间放电引燃电弧，并在高温条件下烧穿金属丝或熔化金属液，能够在纤维表层熔覆一层高熔点合金层，从而达到预期成效。
结束语：综上所述，目前我国纤维增强SiC陶瓷基复合材料的加工技术在实际应用中还存在诸多问题，因此技术人员应及时转变传统思维观念，利用现代化手段加深对纤维增强SiC陶瓷基复合材料的认识与了解，并站在全局视角对相应加工技术进行重新审视。这样才能促进纤维增强SiC陶瓷基复合材料质量与性能的提升。
参考文献：
[1]赵国龙,王新永,陈旭辉,裴天河等.纤维增强SiC陶瓷基复合材料加工技术研究进展[J].宇航材料工艺,2022,52(02):92-108.
[2]翟兆阳,梅雪松,王文君,崔健磊.碳化硅陶瓷基复合材料激光刻蚀技术研究进展[J].中国激光,2020,47(06):24-34.
