一类生物材料界面的结构及其裂纹阻力

通过对天然珍珠母材料有机基质界面的微结构及其力学性能的研究,简要地分析了珍珠母有机界面的弹性模量以及裂纹阻力与其微结构的联系,由此说明在珍珠母所表现出来的优异力学性能中微结构所起的重要作用.

一类生物材料界面的强韧化分析

通过对珍珠母中有机基质界面的显微观察,证实了在有机基质界面中矿物桥的存在.由此确定珍珠母的微结构不是传统上认为的“砖墙”式结构,而应是“砖-桥-灰浆”式结构.对珍珠母的力学实验及其分析表明,矿物桥对珍珠母有机基质界面的强度和韧性有重要影响.通过与仿生结构的SiC/BN层状材料的实验比较和分析,结果表明在这两种材料中裂纹传播的方式以及材料的韧性机制均是由材料微结构所确定,并发现正是由于其微结构间存在的这种细微差异导致了在材料宏观力学性能上的差异,由此证明矿物桥对珍珠母的宏观力学性能起着重要的作用,同时也为材料的仿生设计提供了一种概念性的指导.