晶须增韧补强陶瓷基复合材料的若干关键技术研究（Ⅱ）：晶须定向排布工…

研究了晶须定向排布工艺及其复合材料的力学性能。通过挤制成型，较好地完成了晶须的一维定向排布或择优取向。结果表明，晶须定向排布能同时较大幅度地提高复合材料的抗弯强度和断裂韧性，充分地发挥了晶须的增韧补强作用。     

定向排布的晶须增韧陶瓷基复合材料

在晶须增韧陶瓷基复合材料中，晶须定向排布有望提高晶须的增韧和补强效果，从而提高复合材料的力学性能。本文主要从晶须定向排布技术、晶须定向度的评价、晶须定向对复合材料的影响，以及今后的发展方向做一综述报导。     

定向BaTiO3晶须/PVDF压电复合材料的制备及性能研究

以高度定向的BaTiO3晶须作为活性相、聚偏氟乙烯(PVDF)作为基体制备了压电复合材料，研究了该复合材料的介电和电学性能，研究结果表明，以BaTiO3作为活性相的晶须复合材料与粉末复合材料相比，其介电常数(ε)、压电常数(d33)和剩余极化率(Pr)大大提高，而其损耗因子(tanδ)具有相反的趋势，对晶须复合材料，沿晶须定向方向的ε、d33和Pr的值比晶须平行方向要高得多，分析了产生这些差别的原因。     

变形温度对SiCW/6061Al复合材料压缩变形期间基体金属流动和晶须重新取向的影响

借助观察和分析变形前后晶须取向和试样形状的变化，研究了晶须呈定向排列的SiCw/6061Al复合材料压缩变形期间金属流动和晶须重新取向的现象。研究结果表明，由于晶须的定向排列，SiCw/6061Al复合材料压缩变形期间基体金属的流动和晶须的重新取向强烈地依赖于变形温度。在较高温度压缩变形时，基体金属可以更均匀地流动，此时晶须是否发生重新取向与变形时环状和柱状试样的应变场有关；在较低温度变形时晶须不发生重新取向。     

晶须/聚合物基复合材料的研究

综述了钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、氧化锌晶须及有机晶须等在改性聚合物基复合材料中的研究概况，分析了这几种晶须在改性热塑性树脂基体的机械性能、热性能、摩擦磨损方面的应用，并讨论了影响复合材料性能的主要因素，提出了复合材料制备中存在的主要问题，及复合材料的制备工艺对晶须的表面改性研究是这一领域中的重要研究方向。     

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.     

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。     

晶须在聚合物复合材料中的应用

简介了晶须的结构和种类,综述了无机晶须在热塑性树脂、热固性树脂及橡胶材料中应用的研究概况,并介绍了无机晶须表面改性在复合材料制备中的研究进展;同时简述了新型绿色环保纤维素晶须在聚合物复合材料中的应用现状。     

ZnO晶须增强树脂基复合材料研究

对ZnO晶须／NR复合材料的实验研究表明,表面改性后的ZnO晶须对NR具有显著的增强和抗老化作用,其增强效果沿橡胶混炼剪切方向与垂直剪切方向几乎相同。对ZnO晶须／PPS复合体系的研究结果表明,偶联剂表面处理后的ZnO晶须对PPS有显著的增强作用。研究发现,经典的预测复合材料强度的理论公式可以较好地预测ZnO晶须／NR体系,但对ZnO晶须／PPS复合材料的预测则与实测值存在较大差异。分析认为其主要原因是该晶须特殊的空间四针状结构能有效地传递受力．尖端作用避免了端口应力集中引起的破坏。     

SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的研究进展

介绍了SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的烧结合成方法，将各动力学因素（晶须含量、混合工艺和烧结温度）对热压烧结法制备SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的影响进行了详细阐述，叙述并讨论了SiC晶须增韧的不同机理，并展望了该领域的研究方向。     

SiC晶须特性对复合材料力学性能的影响EI

鉴于Ｓｉｃ晶须特性和Ｓｉｃ晶须增强复合材料制作工艺对加工后复合材料的强度和韧性具有相当的影响，本文根据国内外有关Ｓｉｃ晶须增强陶瓷基和铝基复合材料的理论和实验数据，以国产ＢＰ－ＳｉＣ晶须及国外的几种晶须为例，对晶须的长径比、直径、直晶和弯晶、晶型、表面物理形貌和化学性质以及颗料含量与复合材料力学性能的关系进行了分析和评述。     

晶须在复合材料中的应用

论述了几种类型晶须的性能及在增强陶瓷,金属及聚合物基复合材料中的应用状况,分析了晶须增强复合材料主要面临的几个问题,展望了其应用前景。     

陶瓷质晶须及其在复合材料中的应用

具有优异力学性能和物理性能的晶须是发展现代非连续增强复合材料的新一代高性能增强剂,综述了陶瓷晶须的性能,生长机制,制备方法的研究,探讨了陶瓷质晶须在复合材料中应用,指出陶瓷质晶须及其在复合材料应用中存在的问题以及今后的研究方向。     

陶瓷晶须/聚合物基复合材料的研究进展

概述了钛酸钾、氧化锌、硼酸铝等陶瓷晶须增强聚合物基复合材料的研究进展,探讨了晶须含量、晶须表面处理、材料前处理方法等对提高复合材料力学性能及摩擦学性能的影响,明确了适当的表面改性方法可以使晶须的增强效果更为明显,指出了在晶须/聚合物结合面微观形态观察和分析方面的不足,提出了构建晶须/聚合物复合材料的理论模型、预测复合材料性能的研究方向.     

定向SiC晶须增韧Si3N4陶瓷的制备及热震性能研究

通过SiC晶须在载体纤维中定向挤出和热压烧结工艺制备了高度定向SiC晶须增韧Si3N4复合材料,利用SEM观察了晶须的定向方向和复合材料的断口形貌.实验结果表明,70%以上SiC晶须的定向角在0～10°之间,具有较好的方向性.过高的烧结温度和晶须含量使材料抗弯强度降低.晶须定向方向的断裂韧性(单边切口垂直于定向晶须)比横向方向高出20%.1000和500°C温差的热震实验表明,定向SiC晶须复合材料比随机SiC晶须复合材料的抗热震性能高得多.     

时效状态及晶须位向对SiCw/Al复合材料干滑动摩擦磨损行为的影响

本文研究了SiC晶须增强铝基复合材料在于滑动摩擦条件下,时效处理及晶须位向对复合材料磨损行为的影响,同时分析了不同状态下的复合材料对对磨环的磨损。结果表明:当晶须定向排列且垂直于摩擦面时复合材料的耐磨性最佳;适当的过时效处理可使复合材料获得比欠时效和峰时效更好的耐磨性,并且此时对对磨环的磨损也较轻,这是由于磨损过程中晶须剥落减少的缘故。     

SiC晶须增韧陶瓷基复合材料及其分散研究

阐述了SiC晶须增韧陶瓷基复合材料的进展，指出晶须增韧过程中遇到的难题；综述了近年来对SiC晶须分散摘要并认为化学键合理论在SiC晶须的分散中是主性的研究及其效果，主要介绍了硅烷偶联剂的化学键合理论和物理作用理论，要的。     

晶须取向对SiCw／Al复合材料力学性能的影响

研究了压铸态及挤压态20％（体积分数SiCw/6061Al复合材料中晶须取向及其拉伸力学性能,结果表明,压铸态复合材料中晶须取向趋于混乱分布状态,因而其力学性能具有较高的各向均匀性,复合材料经过挤压变形后晶须呈定向排列,沿挤压方向的各项力学性能均有所提高,尤其是伸长率得到显著改善。     

T-ZnO晶须增强环氧树脂复合材料的力学行为

研究了以四脚状氧化锌（T-ZnO）晶须为增强剂，环氧树脂复合材料的力学行为。结果表明，由具有三维空间结构的T-ZnO晶须为增强剂所制备的环氧树脂复合材料具有各向同性的力学性能，T-ZnO晶须填加质量分数为6%时，就可使材料的力学性能改善；拉伸强度提高到169%，拉伸功几乎提高了100%，冲击强度提高到300%，抗弯的断裂功提高到158%，而压缩强度略有下降。     

SiC晶须增强SiCf/SiC复合材料的力学性能

以连续SiC纤维为增强体,采用前驱体浸渍裂解工艺,在复合材料基体中引入SiC晶须制备出多级增强的SiCf/SiC-SiCw复合材料,并采用化学气相渗透工艺在SiC晶须表面制备BN界面层,研究了SiC晶须及其表面BN界面层对复合材料的性能影响.结果表明:在复合材料中引入SiC晶须后,由于晶须的拔出、桥连及裂纹偏转等作用增加了裂纹在基体中传递时的能量消耗,使SiCf/SiC复合材料的压缩强度有明显提高,当引入体积分数为20％的SiC晶须时,复合材料压缩强度提高了22.6％,可达673.9 MPa.通过化学气相渗透工艺在SiC晶须表面制备BN界面层后,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和断裂韧度分别为414.0,800.3 MPa和22.2 MPa·m1/2,较SiC晶须表面无界面层时分别提高了13.9％,8.8％和19.0％.