晶須增強(qiáng)體具有異乎尋常的力學(xué)性能

　　非金屬晶須增強(qiáng)體亦稱陶瓷晶須增強(qiáng)體，它具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫等突出優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于復(fù)合材料的增強(qiáng)。其大致又可分為兩類：非氧化物類和氧化物類，前者如SiC和Si3N4等，具有高達(dá)1900℃以上的熔點(diǎn)，故耐高溫性好，多被用于增強(qiáng)陶瓷基和金屬基復(fù)合材料，1520反擊破但成本較高。氧化物陶瓷晶須如K2Ti6O13、CaSO4 、2MgO·B2O3 、nAl2O3·mB2O3( n=9～2，m=2～1) 等, 具有相對(duì)較高的熔點(diǎn)(1000～1600℃)和耐熱性，可用作樹脂基和鋁基復(fù)合材料增強(qiáng)體。 晶須作為增強(qiáng)體時(shí)，其用量體積分?jǐn)?shù)多在35%以下。如用20%～30%Al2O3晶須增強(qiáng)金屬，得到的復(fù)合材料強(qiáng)度在室溫下比原金屬增加近30倍。

　　晶須是在受控條件下培殖生長的高純度纖細(xì)單晶體，其晶體結(jié)構(gòu)近乎完整，不含有晶粒界、位錯(cuò)、空洞等晶體結(jié)構(gòu)缺陷，沖擊式破碎機(jī)具有異乎尋常的力學(xué)等物理性能。幾種代表性的晶須增強(qiáng)體的物理性能如下表2-11。

　　一般晶須的伸長率與玻璃纖維相當(dāng)，而拉伸模量與硼纖維相當(dāng)，兼具這兩種纖維的最佳性能, 如圖2-5 所示。另外, 晶須的強(qiáng)度與直徑也有密切關(guān)系，晶須直徑小于10μm 時(shí), 其強(qiáng)度急劇增加。該關(guān)系僅是晶須強(qiáng)度與直徑的理論表達(dá), 一般認(rèn)為, 錘式破碎機(jī)廠家隨著晶須直徑的增大, 晶須晶格缺陷相應(yīng)增多, 從而使其強(qiáng)度下降, 所以, 在晶須制備過程中, 采用何種方式、何種工藝控制晶須以單晶形式生長, 是制取高強(qiáng)度、高有序性、完整晶須的關(guān)鍵, 如圖2-6所示。