材料科學(xué)基礎(chǔ)之復(fù)合效應(yīng)與界面-展示頁
2025-01-08 00:03本頁面
【正文】 之間傳遞；同時能保護增強體 免受環(huán)境的化學(xué)作用和物理損傷。? 智能材料思想：使復(fù)合材料對環(huán)境自適應(yīng)。? 綠色材料思想：環(huán)保和資源合理利用。? 纖維平均強度：? σ=(αL) 1/β Γ(1+1/β) (93)? 式中 Γ 為伽瑪函數(shù)。 制造復(fù)合功能材料時，第二相粒子尺寸必須小于其工作波長。? 在顆粒增強復(fù)合材料中， 增強顆粒尺寸為1~50μm的稱 為 顆顆 粒增粒增 強強 復(fù)合材料復(fù)合材料 ， 顆 粒尺寸在 ~1μm稱 為 彌散彌散 強強 化復(fù)合材料化復(fù)合材料 ，把 亞 微米至 納 米 級顆 粒增 強 的稱 為 精精 細細 復(fù)復(fù)合材料合材料 。? 5 界面結(jié)晶效應(yīng)界面結(jié)晶效應(yīng) ：材料固化時，容易在界面形核結(jié)晶。? 3 散射和吸收效應(yīng)散射和吸收效應(yīng) ：界面對各種波傳遞的散射和吸收。? 復(fù)合材料的 界面效應(yīng)界面效應(yīng) 可歸納為 6種 ：? 1 阻斷效應(yīng)阻斷效應(yīng) ：阻止裂紋擴展，減緩應(yīng)力集中，中斷材料破壞等。? 系統(tǒng)效應(yīng)的機理還未確定，但效果很奇妙，如彩色膠片只有紅綠藍三種感光層，但照片色彩千變?nèi)f化；又如玻纖短裂能約，常用樹脂斷裂能約，而兩者復(fù)合成玻璃鋼后，短裂能猛增到 176kg/cm。? 乘積效應(yīng)也稱交叉耦合效應(yīng)或傳遞特性，比如把一種功能轉(zhuǎn)換 (Y/X)材料與另一種功能轉(zhuǎn)換 (Z/Y)材料復(fù)合可得到一種 新功能轉(zhuǎn)換 (Z/X)材料，其轉(zhuǎn)換效率比單一材料組合提高兩個數(shù)量級以上 。 只要需要的性能得以改善，而負混雜效應(yīng)可以容忍時，該種復(fù)合材料就算成功。? 混雜復(fù)合材料是由兩種以上纖維增強同一基體或兩種相容基體的復(fù)合材料。通過分析換能器的暫態(tài)特性，可以從理論上計算出，壓電晶片、背襯和前匹配層 (增透膜 )的性能參數(shù)。? 相補 (協(xié)同 )效應(yīng)和相抵 (不協(xié)同 )效應(yīng)往往共存，如圖 91。? 線性效應(yīng)可細分為平均效應(yīng)、平行效應(yīng)、相補效應(yīng)和相抵效應(yīng)。? 復(fù)合效應(yīng)： 復(fù)合效應(yīng)復(fù)合效應(yīng) 主要指復(fù)合材料除保持原有組分的性能外，還增添了原有組分所沒有的性能 。? 增強體的性能：常用的復(fù)合材料 增強體為纖維材料 ，有無機的，也有有機的。? 破壞安全性好：纖維復(fù)合材料中有大量獨立纖維，當構(gòu)件超載使少量纖維斷裂時，載荷會迅速重新分配到未斷裂纖維上，構(gòu)件不至于在短期內(nèi)破壞。? 減振性好：復(fù)合材料中的纖維與基體界面有較強的吸振能力，阻尼高。? 抗疲勞性能：材料在交變載荷作用下，由于內(nèi)部裂紋的形成和擴展而導(dǎo)致的低應(yīng)力破壞的抵抗性能。? 與傳統(tǒng)材料相比的 優(yōu)點 是 ：? 比強度高 和 比模量高 ；? 抗疲勞 性能好；? 減振 性好；? 耐高溫 性能好；? 抗破壞 安全性好；? 成型 工藝性好 。? 復(fù)合材料的三種分類方法：? １ 按復(fù)合效果分為 結(jié)構(gòu)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)合材料 和 功能復(fù)功能復(fù)合材料合材料 ；? ２ 按基體類型分為 樹脂基或聚合物復(fù)合材樹脂基或聚合物復(fù)合材料料 、 金屬基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料 和 陶瓷基復(fù)合材料陶瓷基復(fù)合材料 等等 ；? ３ 按增強體的形態(tài)與排布方式分為 顆粒增顆粒增強復(fù)合材料強復(fù)合材料 、 連續(xù)纖維增強材料連續(xù)纖維增強材料 、 短纖維短纖維或晶須增強材料或晶須增強材料 、 單向纖維復(fù)合材料單向纖維復(fù)合材料 、 二二向織物層復(fù)合材料向織物層復(fù)合材料 、 三向及多向編織復(fù)合三向及多向編織復(fù)合材料材料 和 混合復(fù)合材料混合復(fù)合材料 等 。? 第九章 復(fù)合效應(yīng)與界面? 材料復(fù)合、增強體及復(fù)合效應(yīng)? 復(fù)合材料概念、分類及特點：由 兩種以上在物理和化學(xué)上不同的物質(zhì)組合起來而得到的一種 多相固體材料 叫 復(fù)合材料復(fù)合材料 。? 通常由 基體基體 、 增強體增強體 及 兩者的 界面界面 組成。? 復(fù)合材料的 顯著特征 是 ：? 材料性能的 可設(shè)計 性；? 各向異性及結(jié)構(gòu) 一次成型 性。? *比強度 (模量 )：強度 (模量 )/比重，材料承載能力指標之一。疲勞破壞由里向外發(fā)展，無預(yù)兆。? 高溫性能好：常用無機纖維 (Al2O3, C, W, SiC, B, SiO2)在數(shù)百攝氏度時強度和模量基本不變。? 成型工藝好：可一次成型或整體成型。主要特點是高強度和高模量 (參見表 91)。可分為：線性效應(yīng)、非線性效應(yīng)、界面效應(yīng)、尺寸效應(yīng)和各向異性效應(yīng) 5種。? 平均效應(yīng)也稱加和效應(yīng)，由 混合定則混合定則 表述：? pc=Σ(pi)nφi
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