金屬?gòu)?fù)合材料與樹脂復(fù)合材料聚合物纖維測(cè)量?jī)x

  復(fù)合材料的斷裂行為
  復(fù)合材料的斷裂一般從最脆的相的裂紋開始。這意味著在金屬
基復(fù)合材料與樹脂基復(fù)合材料中，裂紋通常開始于脆性的纖維，而

在陶瓷基復(fù)合材料中，裂紋往往開始于基體。起始裂紋的擴(kuò)展方式
決定了復(fù)合材料的韌性。為了說(shuō)明這一點(diǎn)，考慮一個(gè)脆性纖維與韌
性基體復(fù)合的體系，當(dāng)一根孤立的纖維在沿其長(zhǎng)度方向上的任一點(diǎn)
發(fā)生斷裂時(shí)，該纖維所承受的應(yīng)力必須傳遞給附近的基體與其他纖
維：如果附近的基體與纖維能夠承受該應(yīng)力，則在該載荷下，斷裂
就不會(huì)發(fā)生。

  界面在使斷裂穩(wěn)定中起著很重要的作用。如果在界面發(fā)生了剝
離，則裂紋會(huì)發(fā)生鈍化，并使斷裂穩(wěn)定。裂紋還可以因韌性基體發(fā)
生塑性變形而鈍化。在變形繼續(xù)進(jìn)行下去的情況下，如果斷裂穩(wěn)定
在某處，則裂紋將在其他地方萌生。這一過(guò)程會(huì)一直繼續(xù)到損傷擴(kuò)
展到很大，以至于原來(lái)由斷裂的纖維所承受的應(yīng)力，不能再為發(fā)生
斷裂的基體所承受。此時(shí)，復(fù)合材料則發(fā)生最終斷裂。

復(fù)合材料
  最初合成的強(qiáng)化聚合物的纖維是尼龍與聚脂。這些纖維具有合
理的強(qiáng)度與彈性模量，并有良好的韌性。它們一般用于軟材料的強(qiáng)
化，例如輪胎的橡膠、帶、軟管等。這些材料與傳統(tǒng)的尼龍以及聚
脂相比，表現(xiàn)出強(qiáng)度與彈性模量的明顯增加。這大大推動(dòng)了聚合物
基復(fù)合材料向高硬度、高強(qiáng)度與重量輕方向的發(fā)展。

  與纖維類似，基體材料也可以是聚合物、陶瓷或金屬：碳也可
以作為基體，用碳纖維強(qiáng)化時(shí)則稱為碳·碳復(fù)合材料。基體的主要
作用是對(duì)纖維提供橫向的支持以及傳遞載荷。由于作為強(qiáng)化體材料
的纖維一般較脆，所以基體還是復(fù)合材料中韌性的來(lái)源。穿過(guò)脆性
纖維傳播的裂紋，當(dāng)其尖端進(jìn)遇到韌性較好的基體時(shí)便停止擴(kuò)展。
由于陶瓷基體的固有脆性，因此陶瓷基體是延性基體的例外。

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