新型增强材料---晶须

  晶须是一种短纤维状的单晶无机材料,它是目前已知纤维中强度高的一种,其机械强度几乎等于相邻原子间的作用力.
  晶须高强的原因,主要由于它的直径非常小,容纳不下能使晶体削弱的空隙、位错和不完整等缺陷。晶须材料的内部结构完整,使它的强度不受表面完整性的严格限止。
  晶须分为陶瓷晶须和金属晶须两类,用作增强材料的主要是陶瓷晶须。陶瓷晶须的基本性能见下表:

  晶须没有显著的疲劳效应,切断、磨粉或其它的施工操作,都不会降低其强度。
  晶须在复合材料的增强效果与其品种、用量关系很大,根据实践经验:
(1)作为硼纤维、碳纤维及玻璃纤维的补充增强材料,加入1%-5% 晶须,强度有明显的提高。
(2)加入5%-50% 晶须对模压复合材料和浇注复合材料的强度,能成倍增加。
(3)在层压板复合材料中,加入50%-70% 的晶须,能使其强度增长许多倍。
(4)在定向复合材料中,加入70%-90% 的晶须,往往可使其强度提高一个数量级,定向复合材料中所用的晶须制品为浸渍纱和定向带。
(5)对于高强度、低密度的晶须构架,胶结剂只须在相互接触处把晶须粘结起来。因此晶须的含量可高达90%-95% 。
  晶须复合材料由于价格昂贵,目前主要用在空间和尖端技术上,在民用方面主要用于合成牙齿、骨骼及直升飞机的旋翼和高强离心机等。