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金屬復合材料與樹(shù)脂復合材料聚合物纖維測量?jì)x




來(lái)源:yiyi
時(shí)間:2016-7-13 15:04:25

金屬復合材料與樹(shù)脂復合材料聚合物纖維測量?jì)x

    復合材料的斷裂行為
    復合材料的斷裂一般從較脆的相的裂紋開(kāi)始。這意味著(zhù)在金屬
基復合材料與樹(shù)脂基復合材料中,裂紋通常開(kāi)始于脆性的纖維,而

在陶瓷基復合材料中,裂紋往往開(kāi)始于基體。起始裂紋的擴展方式
決定了復合材料的韌性。為了說(shuō)明這一點(diǎn),考慮一個(gè)脆性纖維與韌
性基體復合的體系,當一根孤立的纖維在沿其長(cháng)度方向上的任一點(diǎn)
發(fā)生斷裂時(shí),該纖維所承受的應力必須傳遞給附近的基體與其他纖
維:如果附近的基體與纖維能夠承受該應力,則在該載荷下,斷裂
就不會(huì )發(fā)生。

    界面在使斷裂穩定中起著(zhù)很重要的作用。如果在界面發(fā)生了剝
離,則裂紋會(huì )發(fā)生鈍化,并使斷裂穩定。裂紋還可以因韌性基體發(fā)
生塑性變形而鈍化。在變形繼續進(jìn)行下去的情況下,如果斷裂穩定
在某處,則裂紋將在其他地方萌生。這一過(guò)程會(huì )一直繼續到損傷擴
展到很大,以至于原來(lái)由斷裂的纖維所承受的應力,不能再為發(fā)生
斷裂的基體所承受。此時(shí),復合材料則發(fā)生較終斷裂。


復合材料
    較初合成的強化聚合物的纖維是尼龍與聚脂。這些纖維具有合
理的強度與彈性模量,并有良好的韌性。它們一般用于軟材料的強
化,例如輪胎的橡膠、帶、軟管等。這些材料與傳統的尼龍以及聚
脂相比,表現出強度與彈性模量的明顯增加。這大大推動(dòng)了聚合物
基復合材料向高硬度、高強度與重量輕方向的發(fā)展。

    與纖維類(lèi)似,基體材料也可以是聚合物、陶瓷或金屬:碳也可
以作為基體,用碳纖維強化時(shí)則稱(chēng)為碳·碳復合材料�;w的主要
作用是對纖維提供橫向的支持以及傳遞載荷。由于作為強化體材料
的纖維一般較脆,所以基體還是復合材料中韌性的來(lái)源。穿過(guò)脆性
纖維傳播的裂紋,當其尖端進(jìn)遇到韌性較好的基體時(shí)便停止擴展。
由于陶瓷基體的固有脆性,因此陶瓷基體是延性基體的例外。

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