晶須增強體具有異乎尋常的力學性能![]() ![]() 晶須增強體具有異乎尋常的力學性能非金屬晶須增強體亦稱陶瓷晶須增強體,它具有高強度、高模量、耐高溫等突出優點,被廣泛用于復合材料的增強。其大致又可分為兩類:非氧化物類和氧化物類,前者如SiC和Si3N4等,具有高達1900℃以上的熔點,故耐高溫性好,多被用于增強陶瓷基和金屬基復合材料,1520反擊破但成本較高。氧化物陶瓷晶須如K2Ti6O13、CaSO4 、2MgO·B2O3 、nAl2O3·mB2O3( n=9~2,m=2~1) 等, 具有相對較高的熔點(1000~1600℃)和耐熱性,可用作樹脂基和鋁基復合材料增強體。 晶須作為增強體時,其用量體積分數多在35%以下。如用20%~30%Al2O3晶須增強金屬,得到的復合材料強度在室溫下比原金屬增加近30倍。 晶須是在受控條件下培殖生長的高純度纖細單晶體,其晶體結構近乎完整,不含有晶粒界、位錯、空洞等晶體結構缺陷,沖擊式破碎機具有異乎尋常的力學等物理性能。幾種代表性的晶須增強體的物理性能如下表2-11。 一般晶須的伸長率與玻璃纖維相當,而拉伸模量與硼纖維相當,兼具這兩種纖維的最佳性能, 如圖2-5 所示。另外, 晶須的強度與直徑也有密切關系,晶須直徑小于10μm 時, 其強度急劇增加。該關系僅是晶須強度與直徑的理論表達, 一般認為, 錘式破碎機廠家隨著晶須直徑的增大, 晶須晶格缺陷相應增多, 從而使其強度下降, 所以, 在晶須制備過程中, 采用何種方式、何種工藝控制晶須以單晶形式生長, 是制取高強度、高有序性、完整晶須的關鍵, 如圖2-6所示。 |