晶须增强金属基体复合材料轧制

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来源：力学酒吧作者：张伟伟引言：“墙之崩隤(tui，二声，倒塌之意)，必因其隙；剑之毁折，皆由于璺（wen，四声，裂纹之意）”是北齐刘昼在《刘子新说》中第三十三篇《慎隙》中的语句。两句话都强调了裂缝对结构强度的影响，不过刘昼并不是在讲断裂力学，而是通过对事物现象的观察进行悟道，获得人生的成长之道。在材料力学中，我们假定材料为连续体、不含有裂纹等缺陷（连续性、均匀性基本假设），因此在利用强度理论时只

复合材料(Composite materials)，是以一种材料为基体(Matrix)，另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻

碳纤维诞生在美国，其高性能化的基础科学研究也发端在那里。今天，美国仍是世界高性能碳纤维的生产和应用强国。研究美国高性能碳纤维技术的发展历程，对我国碳纤维产业的技术进步和健康发展应有所借鉴。本文综述了美国高性能碳纤维技术的早期发展过程及两位科学家的重要研究贡献，分析了其经验。一、碳纤维诞生在美国，始于白炽灯的发明碳纤维是作为白炽灯的发光体诞生的。英国化学家、物理学家约瑟夫·威尔森·斯万爵士（SirJ

l 纳米SiC纤维 纳米碳化硅(SiC)纤维是一种具有高度取向的单晶纤维，如图1所示。晶体结构与金刚石相类似，晶内成分均一，化学杂质少，无晶粒边界且缺陷少。因此具有良好的电化学稳定性、高熔点、高比强度、高弹性模量、低热膨胀系数，优异的力学性能和高温抗氧化能力，可作为高温复合材料的补强增韧体。SiC晶须是一种性能优异的纳米增强体，将其引入到纤维布层间和纤维束间的脆性基体中，可有效增加裂纹扩展距离，改