2023年陶瓷基复合材料的复合机理8篇

陶瓷基复合材料的复合机理在自然界中，存在着大量的复合材料，如竹子、木材、动物的肌肉和骨骼等。复合材料力学课件有哪些？以下是小编为您整理的相关资料，欢迎阅读！下面是小编为大家整理的陶瓷基复合材料的复合机理8篇,供大家参考。

陶瓷基复合材料的复合机理篇1

在自然界中，存在着大量的复合材料，如竹子、木材、动物的肌肉和骨骼等。复合材料力学课件有哪些？以下是小编为您整理的相关资料，欢迎阅读！

复合材料力学课件：

复合材料力学研究的内容：

同常规材料的力学理论相比，复合材料力学涉及的范围更广，研究的课题更多。

首先，常规材料存在的力学问题，如结构在外力作用下的强度、刚度，稳定性和振动等问题，在复合材料中依然存在，但由于复合材料有不均匀和各向异性的特点，以及由于组分材料几何（各组分材料的形状、分布、含量）和铺层几何（各单层的厚度、铺层方向、铺层顺序）等方面可变因素的增多，上述力学问题在复合材料力学中都必须重新研究，以确定那些适用于常规材料的力学理论、方法、方程、公式等是否仍适用于复合材料，如果不适用，应怎样修正。

其次，复合材料中还有许多常规材料中不存在的力学问题，如层间应力（层间正应力和剪应力耦合会引起复杂的断裂和脱层现象）、边界效应以及纤维脱胶、纤维断裂、基体开裂等问题。

最后，复合材料的材料设计和结构设计是同时进行的，因而在复合材料的材料设计（如材料选取和组合方式的确定）、加工工艺过程（如材料铺层、加温固化）和结构设计过程中都存在力学问题。

当前，复合材料力学的研究工作主要集中在纤维增强复合材料多向层板壳结构的改进和应用上。这种结构是由许多不同方向的单向层材料叠合粘结而成的，因此叫作多向层材料结构。单向层材料中沿纤维的方向称为纵向；而在单向层材料子面内垂直于纤维的方向称为横向。

纵向和横向统称为主轴方向。单向层材料是正交各向异性材料，对它的力学研究以及对它的性能参量的了解乃是对多向层材料以及多向层板层壳结构进行力学研究的基础。多向层材料中各单向层材料的纤维方向一般是不同的。如何排列这些单向层材料要根据结构设计的力学要求进行。

陶瓷基复合材料的复合机理篇2

1981年8月，在财政部第一机械工业部和中国会计学会的支持下，在中国人民大学和第一汽车制造厂联合召开的“财务、会计、成本应用电子计算机专题讨论会”上，正式将“电子计算机在会计中的应用”简称为“会计电算化”。从此，“会计电算化”一词在我国会计界一直被沿用至今。而且不论是会计理论界还是实务界，都把会计电算化作为会计学发展的一个分支，在高校会计学科的课程体系中，设置一门或多门“会计电算化”类似的课程，作为培养会计电算化专门人才的教学内容。但相对于当前对会计电算化高级人才急需的情况，其效果仍很不尽如人意，故很有研究的必要。

一、会计电算化需要的人才及其应具有的知识结构

（一）高级会计电算化人才系统分析员应精通以下知识：财会业务、企业管理、系统分析和设计技术、计算机基础、数据处理理论；

系统设计员应精通以下知识：数据结构、数据库理论、系统开发、系统软件、计算机语言、财会业务；

系统管理员应精通以下知识：财会业务、企业管理、系统开发、计算机知识、数据处理知识、项目管理。

（二）中级会计电算化人才系统编程员应精通以下知识：程序设计技术、数据结构、计算机知识、财会业务、系统开发及软件；

硬件维护员应精通以下知识：计算机原理、汇编语言操作系统、无线电基础；

软件维护员应精通以下知识：财会业务、企业管理、数据库技术、数据结构、系统开发与程序设计。

（三）初级会计电算化人才操作员应精通以下知识：财会业务、计算机使用、汉字输入技术；

数据录入员应精通以下知识：财会业务基础、计算机使用、汉字输入技术。

二、会计电算化人才培养目标

会计电算化是一门集计算机技术、会计学、管理学、信息技术为一体的边缘学科。其主要任务是研究电子计算机在会计工作中的应用，以更好地发挥会计的职能作用。

会计电算化人才总的培养目标是既懂会计业务又懂计算机知识的复合型人才，其核心是能力培养，要求会计专业的学生除具备会计知识外，还必须具有计算机操作技能，计算机网络会计信息系统设计、使用、维护的能力，以及应用计算机管理软件建立各种分析模型进行会计分析、预测、决策的能力。随着“知识经济”的蓬勃兴起，新技术革命的浪潮遍及全球，信息技术革命成为新技术革命的主要标志和核心内容。会计电算化使广大会计人员切实体会到信息技术革命给会计领域带来的重大变革。计算机技术、网络技术、远程通迅技术的迅速发展，对传统会计学科形成深刻而广泛的影响，大学会计教育面临着严峻的挑战。为满足社会对未来财会人才的需求，设置相应的课程体系，采用有效的教学方法，努力提高教学质量是会计电算化教学改革的主要目标。

三、会计电算化人才培养现状

应该看到，我国会计电算化应用水平还不高，主要体现在：目前多数的会计软件实质上还是处在会计核算的水平上，各行各业发展也不平衡。究其原因，除了对该项工作认识不足，缺乏紧迫感之外，其主要原因是会计电算化的专业人才匮乏。因此培养和造就大批会计电算化方面的人才是会计电算化工作的迫切需要。在全国上下实施技术创新、推进企业信息化的热潮中，培养大批科学技术和经济管理方面人才的任务，理所应当地落到高等学校的身上。高等院校承担着有计划地培养科学技术人才的任务，这个任务只有通过科学的课程建设才能顺利完成从教育系统的视角来看，我国会计电算化人才的培养存在的问题主要在以下几个方面：

（一）教育环境方面

会计电算化教育环境是影响和决定会计电算化教育发展的外部因素。近年来，会计电算化教育的外部经济环境发生了变化：1.IT时代的到来，电子商务、财务软件的普及及入世的冲击，造成我国经济体制、会计制度、会计核算方式在较短时间内发生了巨大的根本性变化；

2、高科技时代会计电算化人才培养的高额成本，造成教育部门、民间职业团体资金来源得不到保障；3.会计职业界与教育界缺少沟通和交流的渠道，因而人才培养的目标性不明确，紧迫感不强，人才培养的速度滞后于职业界发展的速度。

（二）人才培养目标方面

会计数据处理技术上的变革是会计发展史上的一次重大革命，而且必将对会计理论、会计方法、会计实务以及会计工作的各个方面都将产生深刻的影响：1.在论及教育培养目标时，对于需要适应环境及如何适应环境考虑得还远远不够，因而不能根据环境的变化及时调整和确定电算化教育目标。会计电算化常常被简单地理解为计算机加会计学，造成“计算机就是打字工具”的实际情况。而随着会计电算化工作的普及，会计工作的重点也将从会计记账、会计核算转向更侧重于高级财务会计、财务管理以及软件二次开发、二次数据处理的分析能力。2.在现代企业的管理理念下，财务是企业管理中的一个重要组成部分，应融入企业管理的整体中，而不是独立地对财务的管理。因此，传统的教学课程已经不能满足社会经济发展的要求。

（三）历史影响方面

1979年——1989年是我国会计电算化的起步阶段，这一期间的会计电算化理论研究尚缺乏深度，仅仅围绕如何将计算机应用到会计之中，形成了手工式的阶段，只让学生机械地学习计算机操作，把计算机当作计数器；1990年——1996年是我国会计电算化步入商品化软件开发与推广应用的蓬勃发展阶段，这一时期的会计电算化教育已较前广泛和深入，对财务软件进行多系统、多模块教学，并注重商品的应用；1997年之后受ERP管理软件的影响，会计电算化教育逐步涉及到经营管理和会计信息的处理、利用问题，然而这些并不能很好地满足会计电算化教育目标实现的需要，反而使众多学子浅尝辄止或对它敬而远之。

（四）教学层次方面

从会计电算化培养的目标来看，会计电算化人才具有层次性，会计电算化的教学目标应该是培养出既懂得计算机技术又具备会计理论和业务知识的、不同层次的应用型、理论型、创造型的复合型人才。高校是会计电算化人才培养的重要基地，为了实现培养电算化人才的目标，如何有效地开展会计电算化教学就成了首要问题。目前，关于这个问题众说不一，没有一个完善的课程体系和统一的教学大纲。

（五）专业课程设置方面

由于会计电算化教育目标的定位不清，因而在课程设置方面存在的问题也很突出，主要体现在：1.落后与过时的教材。随着计算机文化教育水平的提高，以及计算机知识的快速更新，会计专业计算机课程的开设并未及时更新；2.学生计算机课程、信息管理课程开设内容的不足；3.重实务课程而忽视培养学生理论功底的课程；4.会计电算化教学与会计软件开发混为一谈，因此在教学实践中大有用程序编写来替代会计电算化教学的趋势；5.没有正确认识课程中会计内容与计算机内容孰重孰轻的问题；6.相关专业课的设置存在明显的遗漏。

（六）实践环节方面

1、目前在我国，企业、注册会计师事务所、财务软件公司等会计职业界和学校联系松散，没有一个固定长久的合作关系和联系机制，使会计电算化专业的实践性教学环节不能形成一个良好而持久的运行机制；2.经费紧张，环境限制太多，阻碍了实践环节的有效实施；3.课程安排不合理，挤掉了实践环节的时间，因而总是匆匆忙忙走形式，即使有实践环节效果也不大。

（七）教育活动实施方面

从师资情况来看，学历、职称、实际经济、知识更新等方面都存在一定的差距。问题的关键是我们还没有建立起一种机制来有效吸引高学历、高学识、高素质的人才从事会计教师职业。这种吸引力应该具有物质和精神两方面的因素。在物质上，一方面工资待遇不高；另一方面，教师在外兼职的内外条件尚不成熟；在精神上，我们没有一个良好的制度和氛围促使和激励教师更新知识、晋升职称和爱岗敬业。从教学工具来看，一是目前多媒体教学方式、多媒体课件落后，电脑配置不足，涉及网络会计时教育设备缺乏；二是教学版财务软件有待升级；三是已有的上机所需的资料内容过于简单，不系统，难以全面完整地反映企业开展电算化所涉及的经济业务的全貌；个别资料数据有误，有些业务的会计处理方法也值得商榷，难以顺利完成日常的教学上机实习；没有满足上机实习相对完整的账务资料。

陶瓷基复合材料的复合机理篇3

1981年8月，在财政部第一机械工业部和中国会计学会的支持下，在中国人民大学和第一汽车制造厂联合召开的“财务、会计、成本应用电子计算机专题讨论会”上，正式将“电子计算机在会计中的应用”简称为“会计电算化”。从此，“会计电算化”一词在我国会计界一直被沿用至今。而且不论是会计理论界还是实务界，都把会计电算化作为会计学发展的一个分支，在高校会计学科的课程体系中，设置一门或多门“会计电算化”类似的课程，作为培养会计电算化专门人才的教学内容。但相对于当前对会计电算化高级人才急需的情况，其效果仍很不尽如人意，故很有研究的必要。

一、会计电算化需要的人才及其应具有的知识结构

（一）高级会计电算化人才系统分析员应精通以下知识：财会业务、企业管理、系统分析和设计技术、计算机基础、数据处理理论；

系统设计员应精通以下知识：数据结构、数据库理论、系统开发、系统软件、计算机语言、财会业务；

系统管理员应精通以下知识：财会业务、企业管理、系统开发、计算机知识、数据处理知识、项目管理。

（二）中级会计电算化人才系统编程员应精通以下知识：程序设计技术、数据结构、计算机知识、财会业务、系统开发及软件；

硬件维护员应精通以下知识：计算机原理、汇编语言操作系统、无线电基础；

软件维护员应精通以下知识：财会业务、企业管理、数据库技术、数据结构、系统开发与程序设计。

（三）初级会计电算化人才操作员应精通以下知识：财会业务、计算机使用、汉字输入技术；

数据录入员应精通以下知识：财会业务基础、计算机使用、汉字输入技术。

二、会计电算化人才培养目标

会计电算化是一门集计算机技术、会计学、管理学、信息技术为一体的边缘学科。其主要任务是研究电子计算机在会计工作中的应用，以更好地发挥会计的职能作用。

会计电算化人才总的培养目标是既懂会计业务又懂计算机知识的复合型人才，其核心是能力培养，要求会计专业的学生除具备会计知识外，还必须具有计算机操作技能，计算机网络会计信息系统设计、使用、维护的能力，以及应用计算机管理软件建立各种分析模型进行会计分析、预测、决策的能力。随着“知识经济”的蓬勃兴起，新技术革命的浪潮遍及全球，信息技术革命成为新技术革命的主要标志和核心内容。会计电算化使广大会计人员切实体会到信息技术革命给会计领域带来的重大变革。计算机技术、网络技术、远程通迅技术的迅速发展，对传统会计学科形成深刻而广泛的影响，大学会计教育面临着严峻的挑战。为满足社会对未来财会人才的需求，设置相应的课程体系，采用有效的教学方法，努力提高教学质量是会计电算化教学改革的主要目标。

三、会计电算化人才培养现状

应该看到，我国会计电算化应用水平还不高，主要体现在：目前多数的会计软件实质上还是处在会计核算的水平上，各行各业发展也不平衡。究其原因，除了对该项工作认识不足，缺乏紧迫感之外，其主要原因是会计电算化的专业人才匮乏。因此培养和造就大批会计电算化方面的人才是会计电算化工作的迫切需要。在全国上下实施技术创新、推进企业信息化的热潮中，培养大批科学技术和经济管理方面人才的任务，理所应当地落到高等学校的身上。高等院校承担着有计划地培养科学技术人才的任务，这个任务只有通过科学的课程建设才能顺利完成从教育系统的视角来看，我国会计电算化人才的培养存在的问题主要在以下几个方面：

（一）教育环境方面

会计电算化教育环境是影响和决定会计电算化教育发展的外部因素。近年来，会计电算化教育的外部经济环境发生了变化：1.IT时代的到来，电子商务、财务软件的普及及入世的冲击，造成我国经济体制、会计制度、会计核算方式在较短时间内发生了巨大的根本性变化；

2、高科技时代会计电算化人才培养的高额成本，造成教育部门、民间职业团体资金来源得不到保障；3.会计职业界与教育界缺少沟通和交流的渠道，因而人才培养的目标性不明确，紧迫感不强，人才培养的速度滞后于职业界发展的速度。

（二）人才培养目标方面

会计数据处理技术上的变革是会计发展史上的一次重大革命，而且必将对会计理论、会计方法、会计实务以及会计工作的各个方面都将产生深刻的影响：1.在论及教育培养目标时，对于需要适应环境及如何适应环境考虑得还远远不够，因而不能根据环境的变化及时调整和确定电算化教育目标。会计电算化常常被简单地理解为计算机加会计学，造成“计算机就是打字工具”的实际情况。而随着会计电算化工作的普及，会计工作的重点也将从会计记账、会计核算转向更侧重于高级财务会计、财务管理以及软件二次开发、二次数据处理的分析能力。2.在现代企业的管理理念下，财务是企业管理中的一个重要组成部分，应融入企业管理的整体中，而不是独立地对财务的管理。因此，传统的教学课程已经不能满足社会经济发展的要求。

（三）历史影响方面

1979年——1989年是我国会计电算化的起步阶段，这一期间的会计电算化理论研究尚缺乏深度，仅仅围绕如何将计算机应用到会计之中，形成了手工式的阶段，只让学生机械地学习计算机操作，把计算机当作计数器；1990年——1996年是我国会计电算化步入商品化软件开发与推广应用的蓬勃发展阶段，这一时期的会计电算化教育已较前广泛和深入，对财务软件进行多系统、多模块教学，并注重商品的应用；1997年之后受ERP管理软件的影响，会计电算化教育逐步涉及到经营管理和会计信息的处理、利用问题，然而这些并不能很好地满足会计电算化教育目标实现的需要，反而使众多学子浅尝辄止或对它敬而远之。

（四）教学层次方面

从会计电算化培养的目标来看，会计电算化人才具有层次性，会计电算化的教学目标应该是培养出既懂得计算机技术又具备会计理论和业务知识的、不同层次的应用型、理论型、创造型的复合型人才。高校是会计电算化人才培养的重要基地，为了实现培养电算化人才的目标，如何有效地开展会计电算化教学就成了首要问题。目前，关于这个问题众说不一，没有一个完善的课程体系和统一的教学大纲。

（五）专业课程设置方面

由于会计电算化教育目标的定位不清，因而在课程设置方面存在的问题也很突出，主要体现在：1.落后与过时的教材。随着计算机文化教育水平的提高，以及计算机知识的快速更新，会计专业计算机课程的开设并未及时更新；2.学生计算机课程、信息管理课程开设内容的不足；3.重实务课程而忽视培养学生理论功底的课程；4.会计电算化教学与会计软件开发混为一谈，因此在教学实践中大有用程序编写来替代会计电算化教学的趋势；5.没有正确认识课程中会计内容与计算机内容孰重孰轻的问题；6.相关专业课的设置存在明显的遗漏。

（六）实践环节方面

1、目前在我国，企业、注册会计师事务所、财务软件公司等会计职业界和学校联系松散，没有一个固定长久的合作关系和联系机制，使会计电算化专业的实践性教学环节不能形成一个良好而持久的运行机制；2.经费紧张，环境限制太多，阻碍了实践环节的有效实施；3.课程安排不合理，挤掉了实践环节的时间，因而总是匆匆忙忙走形式，即使有实践环节效果也不大。

（七）教育活动实施方面

从师资情况来看，学历、职称、实际经济、知识更新等方面都存在一定的差距。问题的关键是我们还没有建立起一种机制来有效吸引高学历、高学识、高素质的人才从事会计教师职业。这种吸引力应该具有物质和精神两方面的因素。在物质上，一方面工资待遇不高；另一方面，教师在外兼职的内外条件尚不成熟；在精神上，我们没有一个良好的制度和氛围促使和激励教师更新知识、晋升职称和爱岗敬业。从教学工具来看，一是目前多媒体教学方式、多媒体课件落后，电脑配置不足，涉及网络会计时教育设备缺乏；二是教学版财务软件有待升级；三是已有的上机所需的资料内容过于简单，不系统，难以全面完整地反映企业开展电算化所涉及的经济业务的全貌；个别资料数据有误，有些业务的会计处理方法也值得商榷，难以顺利完成日常的教学上机实习；没有满足上机实习相对完整的账务资料。

陶瓷基复合材料的复合机理篇4

在自然界中，存在着大量的复合材料，如竹子、木材、动物的肌肉和骨骼等。复合材料力学课件有哪些？以下是小编为您整理的相关资料，欢迎阅读！

复合材料力学课件：

复合材料力学研究的内容：

同常规材料的力学理论相比，复合材料力学涉及的范围更广，研究的课题更多。

首先，常规材料存在的力学问题，如结构在外力作用下的强度、刚度，稳定性和振动等问题，在复合材料中依然存在，但由于复合材料有不均匀和各向异性的特点，以及由于组分材料几何（各组分材料的形状、分布、含量）和铺层几何（各单层的厚度、铺层方向、铺层顺序）等方面可变因素的增多，上述力学问题在复合材料力学中都必须重新研究，以确定那些适用于常规材料的力学理论、方法、方程、公式等是否仍适用于复合材料，如果不适用，应怎样修正。

其次，复合材料中还有许多常规材料中不存在的力学问题，如层间应力（层间正应力和剪应力耦合会引起复杂的断裂和脱层现象）、边界效应以及纤维脱胶、纤维断裂、基体开裂等问题。

最后，复合材料的材料设计和结构设计是同时进行的，因而在复合材料的材料设计（如材料选取和组合方式的确定）、加工工艺过程（如材料铺层、加温固化）和结构设计过程中都存在力学问题。

当前，复合材料力学的研究工作主要集中在纤维增强复合材料多向层板壳结构的改进和应用上。这种结构是由许多不同方向的单向层材料叠合粘结而成的，因此叫作多向层材料结构。单向层材料中沿纤维的方向称为纵向；而在单向层材料子面内垂直于纤维的方向称为横向。

纵向和横向统称为主轴方向。单向层材料是正交各向异性材料，对它的力学研究以及对它的性能参量的了解乃是对多向层材料以及多向层板层壳结构进行力学研究的基础。多向层材料中各单向层材料的纤维方向一般是不同的。如何排列这些单向层材料要根据结构设计的力学要求进行。

陶瓷基复合材料的复合机理篇5

陶瓷基复合材料的复合机理、制备、生产、应用及发展前景

1、陶瓷基复合材料的复合机理

陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，其致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效。而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合，则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。纤维能阻止裂纹的扩展，从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。

1．1陶瓷基复合材料增强体

用于复合材料的增强体品种很多，根据复合材料的性能要求，主要分为以下几种。

1.1．1纤维类增强体

纤维类增强体有连续长纤维和短纤维。连续长纤维的连续长度均超过数百。纤维性能有方向性，一般沿轴向均有很高的强度和弹性模量。连续纤维中又分为单丝和束丝，碳（石墨）纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维（烧结法制）、碳化硅纤维是以500~12000根直径为5.6~14微米的细纤维组成束丝作为增强体使用。而硼纤维、碳化硅纤维是以直径为95~140微米的单丝作为增强体使用。连续纤维制造成本高、性能高，主要用于高性能复合材料。短纤维连续长度一般几十毫米，排列无方向性，一般采用生产成本低，生产效率高的喷射成型制造。其性能一般比长纤维低。增强体纤维主要包括无机纤维和有机纤维。

1.1.2颗粒类增强体

颗粒类增强体主要是一些具有高强度、高模量。耐热、耐磨。耐高温的陶瓷等无机非金属颗粒，主要有碳化硅、氧化铝、碳化钛、石墨。细金刚石、高岭土、滑石、碳酸钙等。主要还有一些金属和聚合物颗粒类增强体，后者主要有热塑性树脂粉末。

1.1.3晶须类增强体

晶须是在人工条件下制造出的细小单晶，一般呈棒状，其直径为0.2~1微米，长度为几十微米，由于其具有细小组织结构，缺陷少，具有很高的强度和模量。

1.1.4金属丝

用于复合材料的高强福、高模量金属丝增强物主要有铍丝、钢丝、不锈钢丝和钨丝等，金属丝一般用于金属基复合材料和水泥基复合材料的增强，但前者比较多见。

1.1.5片状物增强体

用于复合材料的片状增强物主要是陶瓷薄片。将陶瓷薄片叠压起来形成的陶瓷复合材料具有很高的韧性。

1.2陶瓷基的界面及强韧化理论

陶瓷基复合材料(CMC)具有高强度、高硬度、高弹性模量、热化学稳定性

等优异性能，被认为是推重比10以上航空发动机的理想耐高温结构材料。界面 作为陶瓷基复合材料重要的组成相，其细观结构、力学性能和失效规律直接影 响到复合材料的整体力学性能，因此研究界面特性对陶瓷基复合材料力学性能 的影响具有重要的意义。

1.2.1界面的粘结形式

（1）机械结合（2）化学结合陶瓷基复合材料往往在高温下制备，由于增强体与基体的原子扩散，在界面上更易形成固溶体和化合物。此时其界面是具有一定厚度的反应区，它与基体和增强体都能较好的结合，但通常是脆性的。

若增强体与基体在高温时不发生反应，那么在冷却下来时，陶瓷的收缩大于增强体，由此产生的径向压应力与界面剪切应力有关： =   ，为摩擦系数，一般取0.1~0.6。

1.2.2界面的作用

陶瓷基复合材料的界面一方面应强到足以传递轴向载荷并具有高的横向强度；另一方面要弱到足以沿界面发生横向裂纹及裂纹偏转直到纤维的拔出。因此，陶瓷基复合材料界面要有一个最佳的界面强度。强的界面粘结往往导致脆性破坏，裂纹在复合材料的任一部位形成并迅速扩展至复合材料的横截面，导致平面断裂。这是由于纤维的弹性模量不是大大高于基体，因此在断裂过程中，强界面结合不产生额外的能量消耗。若界面结合较弱，当基体中的裂纹扩展至纤维时，将导致界面脱粘，发生裂纹偏转、裂纹搭桥、纤维断裂以至于最后纤维拔出。所有这些过程都要吸收能量，从而提高复合材料的断裂韧性。

2、复合材料的制备与生产

陶瓷基复合材料的制备工艺主要有以下几部分组成：粉体制备、增强体（纤维、晶须）制备和预处理，成型和烧结。

2.1粉体制备

粉体的性能直接影响到陶瓷的性能，为了获得性能优良的陶瓷基复合材料，制备出高纯、超细、组分均匀分布和无团聚的粉体是很关键的。

陶瓷粉体的制备主要可分为机械制粉和化学制粉两种。化学制粉可获得性能优良的高纯、超细、组分均匀的粉体，是一类很有前途的粉体制备方法。但是这类方法或需要较复杂的设备，或制备工艺要求严格，因而成本也较高。机械法制备多组分粉体工艺简单、产量大，但得到的粉体组分分布不均匀，特别是当某种组分很少的时候，而且这种方法长会给粉体引入杂质。除此外，还可用物理法，即用蒸发-凝聚法。该方法是将金属原料加热到高温，使之汽化，然后急冷，凝聚成分体，该法可制备出超细的金属粉体。

2.2成型

有了良好的粉体，成型就成了获得高性能陶瓷复合材料的关键。坯体在成型中形成的缺陷会在烧成后显著的表现出来。一般成型后坯体的密度越高则烧成的收缩就越小，制品的尺寸精度越容易控制。陶瓷材料常用的成型方法有：

2.2.1模压成型

模压成型是将粉体填充到模具内部，通过单向或者双向加压，将粉料压成所需形状。

2.2.2等静压成型

一般等静压成型是指将粉料装入橡胶或塑料等可变形的容器中，密封后放入液压油或者水等流体介质中，加压获得所需坯体。

2.2.3热压铸成型

热压铸成型是将粉料与蜡（或其他有机高分子粘合剂）混合后，加热使蜡（或其他有机高分子粘合剂）熔化，是混合料具有一定流动性，然后将混合料加压注入模具，冷却后即可得到致密较结实的坯体。

2.2.4挤压成型

挤压成型就是利用压力把具有塑性的粉料通过模具挤出，模具的形状就是成型坯体的形状。

2.2.5轧模成型

轧模成型是将加入粘合剂的坯料放入相向滚动的压辊之间，使物料不断受到挤压得到薄膜状坯体的一种成型方法。

2.2.6注浆成型

注浆成型是基于多孔石膏模具能够吸收水分的物理特性，将陶瓷粉料配成具有流动性的泥浆，然后注入多孔模具内（主要为石膏模），水分在被模具（石膏）吸入后便形成了具有一定厚度的均匀泥层，脱水干燥过程中同时形成具有一定强度的坯体。

2.2.7流延法成型

一种陶瓷制品的成型方法，首先把粉碎好的粉料与有机塑化剂溶液按适当配比混合制成具有一定黏度的料浆，料浆从容器同流下，被刮刀以一定厚度刮压涂敷在专用基带上，经干燥、固化后从上剥下成为生坯带的薄膜，然后根据成品的尺寸和形状需要对生坯带作冲切、层合等加工处理，制成待烧结的毛坯成品。

2.2.8注射成型

陶瓷料粉与热塑性树脂等有机溶剂在注塑机加热料筒中塑化后，由柱塞或往复螺杆注射到闭合模具的模腔中形成制品的加工方法。

2.2.9泥浆渗透法

泥浆渗透法是先将陶瓷基体坯料制成泥浆，然后在室温使其渗入增强预制体，再干燥就得到所需的陶瓷基复合材料坯体。

2.3烧结

在高温下（低于熔点），陶瓷生坯固体颗粒的相互键联，晶粒长大，空隙（气孔）和晶界渐趋减少，通过物质的传递，其总体积收缩，密度增加，最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体，这种现象称为烧结。陶瓷基复合材料基体常见烧结方法有普通烧结、热致密化方法、反应烧结、微波烧结和等离子烧结。

其中反应烧结是指粉末混合料中至少有两种组分相互发生反应的烧结。微波烧结是一种材料烧结工艺的新方法，它具有升温速度快、能源利用率高、加热效率高和安全卫生无污染等特点，并能提高产品的均匀性和成品率，改善被烧结材料的微观结构和性能，近年来已经成为材料烧结领域里新的研究热点。

2.4陶瓷基复合材料特殊的新型制备工艺

2.4.1熔体渗透

熔体渗透是指将复合材料基体加热到高温使其熔化成熔体，然后渗入增强物的预制体中，再冷却就得到所需的复合材料。

2.4.2化学气相渗透（CVI）

化学气相渗透（CVI）制备陶瓷基复合材料是将含挥发性金属化合物的气体在高温反应形成陶瓷固体沉积在增强剂预制体的空隙中，使预制体逐渐致密而形成陶瓷基复合材料。

2.4.3由有机聚合物合成由有机聚合物可以合成SiC、Si3N4，并可作为基体制备陶瓷基复合材料。通常是将增强

体材料和陶瓷粉末与有机聚合物混合，然后进行成型烧结。

3陶瓷基复合材料的应用

陶瓷基复合材料具有较高的比强度和比模量，韧性好，在要求质量轻的空间及高速切削的应用很有前景。

在军事上和空间应用上陶瓷基复合材料可做导弹的雷达罩，重返空间飞行器的天线窗和鼻锥，装甲，发动机零部件，专用燃烧炉内衬，轴承和喷嘴等。石英纤维增强二氧化硅，碳化硅增强二氧化硅，碳化钽增强石墨，碳化硼增强石墨，碳，碳化硅或氧化铝纤维增强玻璃等可用于上与上述目的。

陶瓷基复合材料耐蚀性优越，生物相容性好，可用作生体材料，也可用作制作内燃机零部件。 陶瓷件复合材料可做切削道具，如碳化硅晶须增强氧化铝刀具切削镍基合金，铸铁和钢的零件，不但使用寿命增加，而且进刀量和切削速度都可大大提高。

5陶瓷基复合材料现状与发展前景

复合材料所面临的问题是：怎样把不同的材料有效地结合起来使某些性能得到加强，同时又把成本控制在市场可接受的范围。目前，只有少数CMC达到实际应用的水平，大多数尚处于实验室研究阶段，但从其具有的优异性能和研究状况来看，CMC有着非常广阔的应用前景。因而，对CMC的未来发展趋势作一预测是非常有必要和有意义的。

5.1为了保证陶瓷基复合材料性能的可靠，除了从工艺上尽量保证陶瓷基复合材料的均一性及完整性之外，对材料性能的准确评价也是一个很重要的问题。因此，无损探伤是一项急待开展的工作。

5.2由宏观复合形式向微观复合形式发展。目前应用最多的是纤维、晶须补强复合材料

补强剂尺寸较大属于宏观复合。所谓微观复合就是均质材料在加工过程中内部析出补强剂，（晶体）与剩余基体构成的原位复合材料或用纳米级补强剂补强的纳米复合材料。

5.3由结构复合向结构功能一体化方向发展。到目前为止，研究的陶瓷基复合材料基本上是结构复合型材料。将逐步向结构功能一体化方向发展，也就是复合材料既能满足力学性能的要求，同时还具有其他物理、化学和电学性能。

5.4从一元补强、双元混杂复合向多元混杂方向发展。用纤维、晶须或颗粒补强剂的陶瓷复合材料已经取得良好的效果，同时二种补强剂双元混杂的复合材料也取得了一定进展，将会向多元混杂的方向发展。比如在混杂的纤维补强剂中还可以加入颗粒填料二种以上的纳米颗粒同时弥散的复合材料，多元混杂有可能制备出超强度、超韧性的高性能陶瓷材料。

5.5由复合材料的常规设计向电子计算机辅助设计发展

参考文献

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[2] 张存满，徐政，许业文·弥散SiC颗粒增韧Al2O3基陶瓷的增韧机制分析[J]·硅酸盐通报，2001,20(5):47-50·

[3]孙康宁，尹衍升，李爱民。金属间化合物-陶瓷基复合材料[M]。北京:机械工业出版社，2002

[4]尹衍升，李嘉。氧化锆陶瓷及其复合材料[M]。北京:化学工业出版社，2004

[5]张玉军，张伟儒。结构陶瓷材料及其应用[M]。北京:化学工业出版社，2005

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[14]孙康宁，尹衍升，李爱民。金属间化合物-陶瓷基复合材料[M]。北京:机械工业出版社，2002

[15]尹衍升，李嘉。氧化锆陶瓷及其复合材料[M]。北京:化学工业出版社，2004

[16]张玉军，张伟儒。结构陶瓷材料及其应用[M]。北京:化学工业出版社，2005

[17]穆柏春等。陶瓷材料的强韧化[M]。北京:冶金工业出版社，2002

陶瓷基复合材料的复合机理篇6

复合橡胶

复合橡胶是指以天然 SIR（含量在 95%-99.5%）为主，添加少量 的硬脂酸和/或丁苯橡胶 （SBR） 或顺丁橡胶 、 （BR） 或异戊橡胶 （IR） 、 或氧化锌（ZN0） 、或炭黑、或塑解剂经混炼复合而成的橡胶。复合 橡胶是橡胶的一个品种，属于生胶（原材料）范畴。 其实是由于我国橡胶消耗已连续 3 年居世界首位，约 2/3 的天 胶需要进口，但过高的进口关税（20%）增加了用胶企业的成本。而 复合橡胶的关税为 8%，东盟 6 国（文莱、印度尼西亚、马来西亚、 菲律宾、新加坡和泰国）的关税则低至 5%（2009 年开始为 0%） ，所 以近几年复合橡胶每年的进口量在 30 万 t 左右，主要来自越南和泰 国。但复合橡胶缺乏统一的标准，各地进口、加工、营销乃至质量均 不一致，因此重要的橡胶产品如子午胎等一直不敢使用复合橡胶。为 了加强行业自律，规范市场，提高橡胶企业在使用复合橡胶时的品质 保证，应复合橡胶加工企业、进口和应用企业的要求，2 月 23 日， 中国橡胶工业协会在京召开了论证会，与企业共同制订“复合橡胶自 律规范”，就复合橡胶的定义、产品规格、试验方法、检验规则、包 装、标志和自律管理办法、产品质量授信等做出明确规定。“复合橡 胶自律规范”将上报国家有关部门。复合胶的主要性能要根据复合胶 的主题材料订，一般复合胶中 NR 的比例占 95%左右，所以它的性能 和用途都和天然胶基本一样， 其实中国把复合胶进口来基本都当天然 胶出售了。 通用的复合橡胶配比为：丁苯橡胶 3.5% 硬脂酸 0.5% SIR-20 96%

陶瓷基复合材料的复合机理篇7

复合橡胶

复合橡胶是指以天然 SIR（含量在 95%-99.5%）为主，添加少量 的硬脂酸和/或丁苯橡胶 （SBR） 或顺丁橡胶 、 （BR） 或异戊橡胶 （IR） 、 或氧化锌（ZN0） 、或炭黑、或塑解剂经混炼复合而成的橡胶。复合 橡胶是橡胶的一个品种，属于生胶（原材料）范畴。 其实是由于我国橡胶消耗已连续 3 年居世界首位，约 2/3 的天 胶需要进口，但过高的进口关税（20%）增加了用胶企业的成本。而 复合橡胶的关税为 8%，东盟 6 国（文莱、印度尼西亚、马来西亚、 菲律宾、新加坡和泰国）的关税则低至 5%（2009 年开始为 0%） ，所 以近几年复合橡胶每年的进口量在 30 万 t 左右，主要来自越南和泰 国。但复合橡胶缺乏统一的标准，各地进口、加工、营销乃至质量均 不一致，因此重要的橡胶产品如子午胎等一直不敢使用复合橡胶。为 了加强行业自律，规范市场，提高橡胶企业在使用复合橡胶时的品质 保证，应复合橡胶加工企业、进口和应用企业的要求，2 月 23 日， 中国橡胶工业协会在京召开了论证会，与企业共同制订“复合橡胶自 律规范”，就复合橡胶的定义、产品规格、试验方法、检验规则、包 装、标志和自律管理办法、产品质量授信等做出明确规定。“复合橡 胶自律规范”将上报国家有关部门。复合胶的主要性能要根据复合胶 的主题材料订，一般复合胶中 NR 的比例占 95%左右，所以它的性能 和用途都和天然胶基本一样， 其实中国把复合胶进口来基本都当天然 胶出售了。 通用的复合橡胶配比为：丁苯橡胶 3.5% 硬脂酸 0.5% SIR-20 96%

陶瓷基复合材料的复合机理篇8

陶瓷基复合材料的复合机理、制备、生产、应用及发展前景

1、陶瓷基复合材料的复合机理

陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，其致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效。而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合，则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。纤维能阻止裂纹的扩展，从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。

1．1陶瓷基复合材料增强体

用于复合材料的增强体品种很多，根据复合材料的性能要求，主要分为以下几种。

1.1．1纤维类增强体

纤维类增强体有连续长纤维和短纤维。连续长纤维的连续长度均超过数百。纤维性能有方向性，一般沿轴向均有很高的强度和弹性模量。连续纤维中又分为单丝和束丝，碳（石墨）纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维（烧结法制）、碳化硅纤维是以500~12000根直径为5.6~14微米的细纤维组成束丝作为增强体使用。而硼纤维、碳化硅纤维是以直径为95~140微米的单丝作为增强体使用。连续纤维制造成本高、性能高，主要用于高性能复合材料。短纤维连续长度一般几十毫米，排列无方向性，一般采用生产成本低，生产效率高的喷射成型制造。其性能一般比长纤维低。增强体纤维主要包括无机纤维和有机纤维。

1.1.2颗粒类增强体

颗粒类增强体主要是一些具有高强度、高模量。耐热、耐磨。耐高温的陶瓷等无机非金属颗粒，主要有碳化硅、氧化铝、碳化钛、石墨。细金刚石、高岭土、滑石、碳酸钙等。主要还有一些金属和聚合物颗粒类增强体，后者主要有热塑性树脂粉末。

1.1.3晶须类增强体

晶须是在人工条件下制造出的细小单晶，一般呈棒状，其直径为0.2~1微米，长度为几十微米，由于其具有细小组织结构，缺陷少，具有很高的强度和模量。

1.1.4金属丝

用于复合材料的高强福、高模量金属丝增强物主要有铍丝、钢丝、不锈钢丝和钨丝等，金属丝一般用于金属基复合材料和水泥基复合材料的增强，但前者比较多见。

1.1.5片状物增强体

用于复合材料的片状增强物主要是陶瓷薄片。将陶瓷薄片叠压起来形成的陶瓷复合材料具有很高的韧性。

1.2陶瓷基的界面及强韧化理论

陶瓷基复合材料(CMC)具有高强度、高硬度、高弹性模量、热化学稳定性

等优异性能，被认为是推重比10以上航空发动机的理想耐高温结构材料。界面 作为陶瓷基复合材料重要的组成相，其细观结构、力学性能和失效规律直接影 响到复合材料的整体力学性能，因此研究界面特性对陶瓷基复合材料力学性能 的影响具有重要的意义。

1.2.1界面的粘结形式

（1）机械结合（2）化学结合陶瓷基复合材料往往在高温下制备，由于增强体与基体的原子扩散，在界面上更易形成固溶体和化合物。此时其界面是具有一定厚度的反应区，它与基体和增强体都能较好的结合，但通常是脆性的。

若增强体与基体在高温时不发生反应，那么在冷却下来时，陶瓷的收缩大于增强体，由此产生的径向压应力与界面剪切应力有关： =   ，为摩擦系数，一般取0.1~0.6。

1.2.2界面的作用

陶瓷基复合材料的界面一方面应强到足以传递轴向载荷并具有高的横向强度；另一方面要弱到足以沿界面发生横向裂纹及裂纹偏转直到纤维的拔出。因此，陶瓷基复合材料界面要有一个最佳的界面强度。强的界面粘结往往导致脆性破坏，裂纹在复合材料的任一部位形成并迅速扩展至复合材料的横截面，导致平面断裂。这是由于纤维的弹性模量不是大大高于基体，因此在断裂过程中，强界面结合不产生额外的能量消耗。若界面结合较弱，当基体中的裂纹扩展至纤维时，将导致界面脱粘，发生裂纹偏转、裂纹搭桥、纤维断裂以至于最后纤维拔出。所有这些过程都要吸收能量，从而提高复合材料的断裂韧性。

2、复合材料的制备与生产

陶瓷基复合材料的制备工艺主要有以下几部分组成：粉体制备、增强体（纤维、晶须）制备和预处理，成型和烧结。

2.1粉体制备

粉体的性能直接影响到陶瓷的性能，为了获得性能优良的陶瓷基复合材料，制备出高纯、超细、组分均匀分布和无团聚的粉体是很关键的。

陶瓷粉体的制备主要可分为机械制粉和化学制粉两种。化学制粉可获得性能优良的高纯、超细、组分均匀的粉体，是一类很有前途的粉体制备方法。但是这类方法或需要较复杂的设备，或制备工艺要求严格，因而成本也较高。机械法制备多组分粉体工艺简单、产量大，但得到的粉体组分分布不均匀，特别是当某种组分很少的时候，而且这种方法长会给粉体引入杂质。除此外，还可用物理法，即用蒸发-凝聚法。该方法是将金属原料加热到高温，使之汽化，然后急冷，凝聚成分体，该法可制备出超细的金属粉体。

2.2成型

有了良好的粉体，成型就成了获得高性能陶瓷复合材料的关键。坯体在成型中形成的缺陷会在烧成后显著的表现出来。一般成型后坯体的密度越高则烧成的收缩就越小，制品的尺寸精度越容易控制。陶瓷材料常用的成型方法有：

2.2.1模压成型

模压成型是将粉体填充到模具内部，通过单向或者双向加压，将粉料压成所需形状。

2.2.2等静压成型

一般等静压成型是指将粉料装入橡胶或塑料等可变形的容器中，密封后放入液压油或者水等流体介质中，加压获得所需坯体。

2.2.3热压铸成型

热压铸成型是将粉料与蜡（或其他有机高分子粘合剂）混合后，加热使蜡（或其他有机高分子粘合剂）熔化，是混合料具有一定流动性，然后将混合料加压注入模具，冷却后即可得到致密较结实的坯体。

2.2.4挤压成型

挤压成型就是利用压力把具有塑性的粉料通过模具挤出，模具的形状就是成型坯体的形状。

2.2.5轧模成型

轧模成型是将加入粘合剂的坯料放入相向滚动的压辊之间，使物料不断受到挤压得到薄膜状坯体的一种成型方法。

2.2.6注浆成型

注浆成型是基于多孔石膏模具能够吸收水分的物理特性，将陶瓷粉料配成具有流动性的泥浆，然后注入多孔模具内（主要为石膏模），水分在被模具（石膏）吸入后便形成了具有一定厚度的均匀泥层，脱水干燥过程中同时形成具有一定强度的坯体。

2.2.7流延法成型

一种陶瓷制品的成型方法，首先把粉碎好的粉料与有机塑化剂溶液按适当配比混合制成具有一定黏度的料浆，料浆从容器同流下，被刮刀以一定厚度刮压涂敷在专用基带上，经干燥、固化后从上剥下成为生坯带的薄膜，然后根据成品的尺寸和形状需要对生坯带作冲切、层合等加工处理，制成待烧结的毛坯成品。

2.2.8注射成型

陶瓷料粉与热塑性树脂等有机溶剂在注塑机加热料筒中塑化后，由柱塞或往复螺杆注射到闭合模具的模腔中形成制品的加工方法。

2.2.9泥浆渗透法

泥浆渗透法是先将陶瓷基体坯料制成泥浆，然后在室温使其渗入增强预制体，再干燥就得到所需的陶瓷基复合材料坯体。

2.3烧结

在高温下（低于熔点），陶瓷生坯固体颗粒的相互键联，晶粒长大，空隙（气孔）和晶界渐趋减少，通过物质的传递，其总体积收缩，密度增加，最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体，这种现象称为烧结。陶瓷基复合材料基体常见烧结方法有普通烧结、热致密化方法、反应烧结、微波烧结和等离子烧结。

其中反应烧结是指粉末混合料中至少有两种组分相互发生反应的烧结。微波烧结是一种材料烧结工艺的新方法，它具有升温速度快、能源利用率高、加热效率高和安全卫生无污染等特点，并能提高产品的均匀性和成品率，改善被烧结材料的微观结构和性能，近年来已经成为材料烧结领域里新的研究热点。

2.4陶瓷基复合材料特殊的新型制备工艺

2.4.1熔体渗透

熔体渗透是指将复合材料基体加热到高温使其熔化成熔体，然后渗入增强物的预制体中，再冷却就得到所需的复合材料。

2.4.2化学气相渗透（CVI）

化学气相渗透（CVI）制备陶瓷基复合材料是将含挥发性金属化合物的气体在高温反应形成陶瓷固体沉积在增强剂预制体的空隙中，使预制体逐渐致密而形成陶瓷基复合材料。

2.4.3由有机聚合物合成由有机聚合物可以合成SiC、Si3N4，并可作为基体制备陶瓷基复合材料。通常是将增强

体材料和陶瓷粉末与有机聚合物混合，然后进行成型烧结。

3陶瓷基复合材料的应用

陶瓷基复合材料具有较高的比强度和比模量，韧性好，在要求质量轻的空间及高速切削的应用很有前景。

在军事上和空间应用上陶瓷基复合材料可做导弹的雷达罩，重返空间飞行器的天线窗和鼻锥，装甲，发动机零部件，专用燃烧炉内衬，轴承和喷嘴等。石英纤维增强二氧化硅，碳化硅增强二氧化硅，碳化钽增强石墨，碳化硼增强石墨，碳，碳化硅或氧化铝纤维增强玻璃等可用于上与上述目的。

陶瓷基复合材料耐蚀性优越，生物相容性好，可用作生体材料，也可用作制作内燃机零部件。 陶瓷件复合材料可做切削道具，如碳化硅晶须增强氧化铝刀具切削镍基合金，铸铁和钢的零件，不但使用寿命增加，而且进刀量和切削速度都可大大提高。

5陶瓷基复合材料现状与发展前景

复合材料所面临的问题是：怎样把不同的材料有效地结合起来使某些性能得到加强，同时又把成本控制在市场可接受的范围。目前，只有少数CMC达到实际应用的水平，大多数尚处于实验室研究阶段，但从其具有的优异性能和研究状况来看，CMC有着非常广阔的应用前景。因而，对CMC的未来发展趋势作一预测是非常有必要和有意义的。

5.1为了保证陶瓷基复合材料性能的可靠，除了从工艺上尽量保证陶瓷基复合材料的均一性及完整性之外，对材料性能的准确评价也是一个很重要的问题。因此，无损探伤是一项急待开展的工作。

5.2由宏观复合形式向微观复合形式发展。目前应用最多的是纤维、晶须补强复合材料

补强剂尺寸较大属于宏观复合。所谓微观复合就是均质材料在加工过程中内部析出补强剂，（晶体）与剩余基体构成的原位复合材料或用纳米级补强剂补强的纳米复合材料。

5.3由结构复合向结构功能一体化方向发展。到目前为止，研究的陶瓷基复合材料基本上是结构复合型材料。将逐步向结构功能一体化方向发展，也就是复合材料既能满足力学性能的要求，同时还具有其他物理、化学和电学性能。

5.4从一元补强、双元混杂复合向多元混杂方向发展。用纤维、晶须或颗粒补强剂的陶瓷复合材料已经取得良好的效果，同时二种补强剂双元混杂的复合材料也取得了一定进展，将会向多元混杂的方向发展。比如在混杂的纤维补强剂中还可以加入颗粒填料二种以上的纳米颗粒同时弥散的复合材料，多元混杂有可能制备出超强度、超韧性的高性能陶瓷材料。

5.5由复合材料的常规设计向电子计算机辅助设计发展

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[17]穆柏春等。陶瓷材料的强韧化[M]。北京:冶金工业出版社，2002

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