聚合物基纳米复合材料的增强增韧机理

大量的研究数据表明，聚合物基纳米复合材料具有同时增强增韧效果。结合环氧树脂／二氧化硅和聚酰亚胺／蒙脱土纳米复合材料的研究工作和有关文献综述了聚合物基纳米复合材料的各种增强增韧机理，包括物理化学作用和微裂纹化及裂缝与银纹相互转化增强增韧机理、临界基体层厚度增韧机理、物理交联点增强增韧机理，并对不同的纳米复合材料体系的实验结果进行了合理的解释。最后展望了这些机理在聚合物基纳米复合材料设计与应用中的指导作用。

纳米复合陶瓷材料的增韧补强机理研究进展

纳米复合陶瓷材料可以极大地提高抗弯强度和断裂韧性。综述了目前相关的增韧补强机理的研究情况 ,主要包括基体晶粒的细化及由沿晶断裂向穿晶断裂模式的转变 ,热处理对微裂纹的愈合作用 ;指出了研究中尚需解决的问题。

晶须增强增韧聚合物基复合材料机理研究进展

简介了晶须增强增韧聚合物基复合材料研究的现状;并较全面地介绍了各种增强增韧机理,主要包括:裂纹桥接、裂纹偏转、拔出效应等机理。晶须增强增韧聚合物基复合材料主要表现在:(1)晶须导致基体局部应力状态改变;(2)晶须对基体结晶行为产生影响。文中还简要介绍了在实验过程中影响聚合物基晶须复合材料性能的几个重要的因素,如与界面相关的一系列因素和晶须在基体中含量、晶须在基体中的分散程度、晶须长径比以及在基体中的排列方向等。

纳米复合陶瓷增韧机理分析

分析研究了纳米复合陶瓷材料的断裂模式和应力场情况，提出纳米复合陶瓷韧性增加是主晶界强化和晶粒分化共同作用的结果。晶界纳米相能和基质形成高强度主晶界，从而对沿晶裂纹起强“钉扎”作用；晶内纳米相的增初作用在于形成有利于穿晶断裂的应力场，再加上微裂纹和次界面，使晶界得以强化，而基质晶粒趋向脆化。若纳米相过多，基体得到细化，但晶内纳米颗粒的应力作用更加突出，不利于断裂韧性的提高。

酚醛树脂基蒙脱土纳米复合材料的力学性能与增强增韧机理

利用三种蒙脱土(即S-MMT,TG-2,OLS,统称MMT)和一种短切纤维(Short-cutGlassFiber,简记为SGF),分别与酚醛树脂熔融混合,制得酚醛树脂基复合材料。通过缺口冲击实验和弯曲实验,对这些复合材料的力学性能和增强增韧机理进行了研究,取得了一些有规律性的结果。PF/NBR/SGF复合材料的缺口冲击强度、弯曲强度和弯曲模量都随SGF含量的增加而增大;PF/NBR基蒙脱土纳米复合材料的缺口冲击强度随纳米材料(即S-MMT,TG-2和OLS)含量的增加而增大,在含量为5份时达到最大值;弯曲强度和弯曲模量也随纳米材料含量的增加而增大,在含量为9份时达到最大值。其次,所有PF/NBR基复合材料的缺口冲击强度均在60℃取得最大值,PF/NBR/OLS,PF/NBR/TG-2,PF/NBR/S-MMT等三种纳米复合材料的力学性能与体系中蒙脱土的层间距密切相关。层间距越大,力学性能越好。最后,探讨了纳米蒙脱土增强增韧PF/NBR体系的机理,指出聚合物体系中的蒙脱土具有两种效应,并建立了模型。

层状复合陶瓷增韧机理和制备工艺的研究

层状复合陶瓷具有显著的增韧效果 ,其独特的层状结构为陶瓷材料的设计和制备工艺技术提出了新的研究课题 ,成为当前陶瓷增韧技术研究的热点。本文综合评述了层状复合陶瓷的增韧机理 ,分析了层状复合陶瓷的结构设计因素 ,对其成型制备工艺进行了归纳和评述 。

含碳添加剂Al_2O_3基陶瓷复合材料的增韧机理

以碳为添加剂，利用热压工艺制得的 Ａ１２Ｏ３／ＴｉＣ新型陶瓷复合材料，其断裂韧性比相应不合碳的Ａｌ２Ｏ３／ＴｉＣ陶瓷材料提高约２０％.理论与实验分析表明：弱界面是获得高韧性陶瓷复合材料的一个有效途径．以石墨形态存在的碳在材料中不但能导致自发微裂纹的产生，而且还能形成弱界面，并在强弱界面的共同作用下以裂纹桥联、裂纹分支与裂纹偏转等多种增韧机制及其协同作用共同提高Ａ１２Ｏ３／ＴｉＣ陶瓷材料的断裂韧性．

晶须增韧陶瓷基复合材料的增韧机理及其影响因素

晶须增韧陶瓷基复合材料是改善陶瓷脆性的有效措施，近年来引起国内外学者高度重视，成为高技术陶瓷研究开发的一个前沿领域，进展也很迅速本文介绍了晶须增韧陶瓷基复合材料的增韧机理、晶须与基体材料复合时应考虑的主要问题，影响增韧效果的主要因素，并提出了今后的一些研究课题，从而对晶须增韧陶瓷基复合材料的增韧机理有更进一步的认识。

纳米复合PVC-U塑料增强、增韧机理探讨

重庆顾地塑胶电器有限公司在将纳米碳酸钙成功应用于该公司全部PVC-U制品的基础上,总结了纳米碳酸钙用量对PVC-U给水管、电工套管、排水管件物理机械性能的影响。以界面力学、电子力学和橡胶结构理论为基础,解释了纳米塑料的增强机理,并推断在纳米复合PVC-U塑料中,两个线性大分子之间存在着一定数量的"纳米桥键",类似于橡胶结构,可使纳米碳酸钙提高PVC-U塑料的韧性。

SiC_w/ZrO_2陶瓷复合材料晶须增韧机理与效果预测研究

本文着重从研究纤维(晶须)增韧的机理出发,对SiCw/ZrO2陶瓷(Y2O3摩尔分数为8%)复合材料增韧机理进行了探讨,并对其晶须增韧效果进行了数值预测,通过计算和试验验证了晶须增韧数学模型和计算表达式的正确性。从而为直接预测SiCw/ZrO2陶瓷(Y2O3摩尔分数为8%)复合材料的增韧效果提供重要参考。

陶瓷材料的韧化及其增韧机理(二)——SiC、Si_3N_4陶瓷和陶瓷复合材料的韧化

本文主要综述了晶粒形状、晶粒大小、晶界特性、气孔率和超显微结构对SiC、Si_3^-N_4陶瓷韧化的影响规律及作用机制;另外还分析了陶瓷复合材料和晶须的强韧化机理,主要介绍了裂纹转向机理、晶须(或纤维)拉脱机理及复合增韧机理。

碳纤维增韧增强氮化硅陶瓷基复合材料力学性能的数值模拟

斟于基体平均应力法以及等效夹杂法,提出了种求连续相材料的应力和应变T anakke-Mori Eshelby 1的近似理论,由此可精确评估两相和相复合材料的力学性能。本文利用计算机模拟对碳纤维增韧的氮化硅复3合材料(Cf/Si3N4的弹性模量、剪切模量和泊松比进行理论计算,从其内部微观结构出发,探讨了不同相含)量、气孔的含量以及形状等对复合材料学性能的影响。

SiCw/Y-TZP/Al_2O_3 系复合陶瓷的显微结构及增韧机理

研究了ＳｉＣｗ／Ｙ－ＴＺＰ／Ａｌ２Ｏ３系复合陶瓷的显微结构及其力学性能，通过透射电镜拉伸试样中的裂纹扩展形态与组织变化，分析了晶须与ＺｒＯ２相变增韧机制．结果表明，陶瓷体内各相结合致密，分布较为均匀，其室温强度和断裂韧性值分别为１１００ＭＰａ和１１．９ＭＰａ·ｍ１／２．晶须拔出，裂纹偏转及ＺｒＯ２的应力诱导相变是该复合材料的主要增韧机制．增韧的关键是控制ｔ－ＺｒＯ２的稳定度，使得裂纹遇到晶须时，能使晶须—基体界面剥离，同时，裂纹周围的ｔ－ＺｒＯ２又易在裂纹扩展应力的诱导下相变．

碳化硼复合陶瓷增强增韧研究进展

碳化硼(B_(4)C)复合陶瓷因高强度而被广泛应用于装甲和刀具等。但因烧结性能差,断裂韧性低,限制了广泛应用。综述了氧化物、碳化物、硼化物及其他增强相对B_(4)C复合陶瓷力学性能的影响,探讨了降低B_(4)C烧结温度,提高其强度和韧性的机制和途径。其中,过渡金属硼化物(如TiB_(2)等)通过颗粒增韧,热膨胀系数的差异导致的裂纹偏转、桥接,增强相的拔出等机制可以大幅度提高B_(4)C复合陶瓷的强度和韧性,是目前最有效的增强增韧途径。

陶瓷基复合材料增韧机理与CVI工艺

总结和介绍了陶瓷基复合材料的增韧机理、基体和增强增韧纤维的选择、CVI工艺,并提出了亟待解决的问题和发展方向。

钢纤维增强水泥基复合材料增韧机理研究

钢纤维可有效阻碍水泥基材料中微裂缝的产生和发展,提高其抗裂能力。基于Eshebly等效夹杂理论和最大周向应力准则,获得了平面应力条件下无限大薄板中裂缝与钢纤维相互作用的应力强度因子(SIF)解,推导了掺入纤维后的Ⅰ-Ⅱ复合型断裂裂缝尖端最大应力表达式。根据掺入钢纤维前后裂缝尖端最大应力比,分析了钢纤维方向、位置和弹性模量对增韧效果的影响。结果表明,钢纤维通过改变裂缝尖端应变场,影响应力强度因子,从而降低尖端最大应力。当钢纤维方向与裂缝方向垂直时,裂缝尖端最大应力比最小,定向后钢纤维的增韧效果最明显。钢纤维的增韧效果主要受纤维方向影响,而受纤维弹性模量的影响小。

连续纤维补强增韧碳化硅基陶瓷复合材料研究进展

连续纤维补强增韧碳化硅基陶瓷复合材料具有密度低、强度和韧性高、抗氧化、耐高温等综合性能,已在国外宇航领域得到了广泛的应用。综述了国内外连续纤维补强增韧 C/SiC 陶瓷复合材料的研究进展,主要包括国内外在增韧机理、基体复合技术、界面技术以及应用等方面的研究进展情况。

晶须增韧陶瓷复合材料

综述了晶须增韧陶瓷复合材料的制备方法和分类;讨论了影响增韧效果的各种因素及对陶瓷材料力学性能、抗热震性和耐磨性等方面的影响;并将近年来有关晶须增韧陶瓷基复合材料机理方面的研究进展,晶须在陶瓷材料中的应用及今后的发展趋势等作以介绍。

连续纤维增强陶瓷基复合材料概述

八十年代以来 ,连续纤维增强陶瓷基复合材料以其优异的性能特别是高韧性 ,得到世界各国的极大关注和高度重视 ,并取得令人瞩目的发展。纤维增强陶瓷基复合材料已开始在航空、航天、国防等领域得到应用。本文从复合材料的增韧机制、制备方法。

晶须增韧陶瓷基复合材料的进展

综述了陶瓷材料的增韧补强机理,讨论了晶须增韧陶瓷基复合材料的研究进展,并提出了今后尚需进一步深入研究的课题。