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新型增強(qiáng)材料---晶須

  晶須是一種短纖維狀的單晶無(wú)機(jī)材料,它是目前已知纖維中強(qiáng)度高的一種,其機(jī)械強(qiáng)度幾乎等于相鄰原子間的作用力.
  晶須高強(qiáng)的原因,主要由于它的直徑非常小,容納不下能使晶體削弱的空隙、位錯(cuò)和不完整等缺陷。晶須材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整,使它的強(qiáng)度不受表面完整性的嚴(yán)格限止。
  晶須分為陶瓷晶須和金屬晶須兩類(lèi),用作增強(qiáng)材料的主要是陶瓷晶須。陶瓷晶須的基本性能見(jiàn)下表:

  晶須沒(méi)有顯著的疲勞效應(yīng),切斷、磨粉或其它的施工操作,都不會(huì)降低其強(qiáng)度。
  晶須在復(fù)合材料的增強(qiáng)效果與其品種、用量關(guān)系很大,根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn):
(1)作為硼纖維、碳纖維及玻璃纖維的補(bǔ)充增強(qiáng)材料,加入1%-5% 晶須,強(qiáng)度有明顯的提高。
(2)加入5%-50% 晶須對(duì)模壓復(fù)合材料和澆注復(fù)合材料的強(qiáng)度,能成倍增加。
(3)在層壓板復(fù)合材料中,加入50%-70% 的晶須,能使其強(qiáng)度增長(zhǎng)許多倍。
(4)在定向復(fù)合材料中,加入70%-90% 的晶須,往往可使其強(qiáng)度提高一個(gè)數(shù)量級(jí),定向復(fù)合材料中所用的晶須制品為浸漬紗和定向帶。
(5)對(duì)于高強(qiáng)度、低密度的晶須構(gòu)架,膠結(jié)劑只須在相互接觸處把晶須粘結(jié)起來(lái)。因此晶須的含量可高達(dá)90%-95% 。
  晶須復(fù)合材料由于價(jià)格昂貴,目前主要用在空間和尖端技術(shù)上,在民用方面主要用于合成牙齒、骨骼及直升飛機(jī)的旋翼和高強(qiáng)離心機(jī)等。

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