材料科學(xué)基礎(chǔ)之復(fù)合效應(yīng)與界面-預(yù)覽頁
【正文】 (彈性常數(shù) )SE33的優(yōu)值? 為 21012m2/N, ? 把它與高分子聚合? 物復(fù)合后， SE33可? 高達? 20231012m2/N? *性能良好的省電換能器 (聲納 )需要從壓電體與負載的最佳聲匹配，與超聲發(fā)射接收裝置的最佳電聲匹配，提高分辨力等幾個方面來考慮設(shè)計，使換能器達到寬帶窄脈沖，高靈敏度，高分辨力等性能指標。多材料混雜會使某些性能加強產(chǎn)生相補效應(yīng)或叫正混雜效應(yīng)，也會使某些性能減弱產(chǎn)生負混雜效應(yīng)。? 復(fù)合材料的傳遞特性實例參見表 92。? 2 不連續(xù)效應(yīng)不連續(xù)效應(yīng) ：物理性能在界面處發(fā)生突變。? 6 界面化學(xué)效應(yīng)界面化學(xué)效應(yīng) ：官能團、原子間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。? 在纖維束增強復(fù)合材料中，若纖維束長度為 L，承受應(yīng)力為 σ ，則拉伸斷裂概率符合Weibull分布方程：? F(σ)=1exp(αLσ β ) (92)? 式中 α 為尺寸參數(shù)， β 為形狀參數(shù)，都由實驗測定。? 充分利用協(xié)同效應(yīng)思想：使材料復(fù)合作用大于單獨作用效果之和。? 增強體、基體和界面共同作用可改變復(fù)合材料的韌性、抗疲勞性、抗蠕變性、抗沖擊性和其他性能。? 彌散增強型：彌散增強主要針對金屬基，彌散分布的硬質(zhì)顆粒如 Al2O3, TiC, SiC等可有效阻止位錯運動，顯著提高金屬及合金的強度。由此算出 彌散增強 體的 顆 粒 間 距 應(yīng) 在 ~ 間。在美國、日本等國家已被廣泛應(yīng)用于大型微波管結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電材料、轉(zhuǎn)換開關(guān)、帶銀觸頭和點焊接電極等方面新材料的生產(chǎn)，工藝為： CuAl合金內(nèi)氧化 等靜壓壓胚 燒結(jié) 熱擠壓 拉拔 加工成型。? 根據(jù)位錯理論? n=σ 2Dp/Gmb (910) Dp為粒子剪切彈性模量。? 嚴格說來，界面無結(jié)合的不能稱為復(fù)合材料。? 式中第一部分為粒子承載部分，第二部分為基體承載部分，即粒子也能分擔(dān)部分載荷；同時， 界面黏結(jié)強度對復(fù)合材料性能有明顯影響。? 對高性能陶瓷材料，一般增強顆粒 粒徑 選在 ~100μm范 圍 。? 當(dāng)外力達到使基體發(fā)生塑性變形，基體對復(fù)合材料的剛度影響可以忽略不計時：? Ec=kEfφf (918)? 如果外 載 荷垂直于 單 向 連續(xù)纖維 復(fù)合材料的 纖維 方向 , 而 纖維 與基體 對 復(fù)合材料 線性伸 長 的作用不相關(guān)， 則 每一 組 元的 應(yīng)變應(yīng)變加加 權(quán)權(quán) 和和 等于復(fù)合材料的 總應(yīng)變 。? 由于 纖維 是復(fù)合材料的主要承 載 者，因此可以用基體屈服 強 度 σ mu為 來近似代替 σ m*。復(fù)合材料的目? 的是 為 了增 強 基體，要求? σ cu? σ mu。? 圖 95中，短纖維或晶須復(fù)? 合材料受水平拉力作用變? 形后，因 基體變形量大于? 增強體變形量，而兩者結(jié)? 合緊密，于是在界面產(chǎn)生剪應(yīng)力 。? 在連續(xù)纖維增強復(fù)合材料中，纖維斷裂應(yīng)變小于基體斷裂應(yīng)變時，纖維將先于基體斷裂為 Lc或 2Lc長的短纖維。簡稱為界面相或界面層。物理結(jié)合力一般為范得華力，包括偶極定向力、誘導(dǎo)偶極定向力和色散力以及氫鍵作用力；化學(xué)結(jié)合力指界面產(chǎn)生共價鍵和金屬鍵。承載力很小。如硼纖維增強鈦合金在界面處生成 TiB2。如硼纖維增強鋁合金時，硼纖維吸附的氧與之反應(yīng)生成 BO2， BO2又與鋁接觸反應(yīng)生成B和 AL2O3，形成氧化結(jié)合。這種方? 式在增強體表面處理? 后和使用偶聯(lián)劑后存? 在較普遍。? (3) 擴散結(jié)合：界面? 擴散作用形成界面? 模糊區(qū)。? 實際的界面結(jié)合是復(fù)雜的，形成和作用機理遠未認識清楚。? 物理不穩(wěn)定性物理不穩(wěn)定性 主要指高溫下的原子擴散造成界面不穩(wěn)，增強體損傷導(dǎo)致材料強度降低 。? 反應(yīng)層厚度 X與反應(yīng)時間 t的關(guān)系為：? X=k?t (932)? 反應(yīng)速度常數(shù) k與溫度強烈相關(guān)：? k=Aexp(Q/RT) (933)? 式中Ｑ為表觀激活能，是擴散激活能的 。 如用 SiC纖維強化玻璃陶瓷時，添加少量的 Nb，會在界面形成NbC薄層，獲得良好界面，復(fù)合后的玻璃陶瓷具有很高的韌性。演講完畢，謝謝觀
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