复合材料的组织结构
复合材料的复合效应详解
共振效应，又称强选择效应
例如，有关领域要求导热而不导电的材料，就是通过选择组元和复合状态，在保留导体组元导热性的同时， 抑制其导电性而获得的特殊功能材料。
共振效应在阻尼减振和电磁波吸收复合材料的研究和设计中获得利用。
8.系统效应：
这是一种材料的复杂效应，至目前为止，这一效应的机理尚不清楚，但在实际现象中存在着这种效应。 红、黄、蓝三色组成的彩色世界 涂膜的硬度大于基体和膜层硬度之和
3.1 材料的复合效应
5.相乘效应：两种具有转换效应的材料复合在一起，即可发生相乘效应。 ➢ 电磁效应·磁光效应=电光效应。 ➢通常可以将一种具有两种性能相互转换的功能材料X/Y和另一种换能材料Y/Z复合起来，即：
X/Y·Y/Z＝X/Z 式中，X、Y、Z分别表示各种物理性能。
表3.1 复合材料的乘积效应
加和特征：复合材料的某一性能是各组分性能的按体积分数的平均值。 复合材料的某些基本物理参数，如密度、比热容，往往是近似具有加和作用的组分效果。
体积分数与质量分数：
V1 V1/Vc
W1 W1/Wc
用密度计算体积分数与质量分数：
W1
V1
W1
1
W2
W3
1 2 3
W 11V12V 21V 13V3
复合材料单向板 简化模型
有A、B两种原材料所不具备的新性能。
源于耦合：不同性质材料之间的相互作用 注：复合效应表现为复合材料的性能在其组分材料基础上的线性和非线性的综合。
复合材料的基本理论
材料的微观组织 ❖ 形状、分散程度 ❖ 体积分数 ❖ 几何学特征
构效关系
复合材料的 基本理论
原材料的性能
❖力学性能 ❖ 物理性能 ❖ 界面的状态
碳纤维复合材料金相实验方法及实验结果
碳纤维复合材料金相实验方法及实验结果摘要：本文旨在介绍碳纤维复合材料的金相实验方法以及实验结果。
碳纤维复合材料由于其轻质、高强度和优良的耐腐蚀性能，已广泛应用于航空航天、汽车和其他工业领域。
然而，由于其非均质性和复杂的结构，准确评估和分析碳纤维复合材料的金相特性是一项具有挑战性的任务。
因此，通过金相分析方法，我们可以了解碳纤维复合材料的组织结构、相态特征和缺陷等重要信息，以便更好地理解其性能和应用。
引言：碳纤维复合材料的金相分析在材料研究和工程应用中起到了关键作用。
通过金相实验方法，我们可以观察和评估材料的微观结构，了解不同相的分布和形态，并检测可能存在的缺陷和瑕疵。
因此，建立一套准确可靠的金相实验方法对于深入理解碳纤维复合材料的性质至关重要。
实验方法：1. 样品制备：选择合适的碳纤维复合材料样品，并在标准实验条件下进行制备。
保持样品表面的光洁度，并避免造成机械损伤或化学污染。
2. 试样的切割：使用恰当的切割工具和技术将样品切割成需要的尺寸。
注意避免产生裂纹或切口不均匀的情况。
3. 样品固定和打磨：使用适当的固定剂将切割好的样品固定在试样支架上，并进行必要的打磨和抛光，以消除切割过程中产生的表面缺陷。
4. 试样腐蚀：根据需要，采用适当的腐蚀剂对样品进行腐蚀处理，以清除表面的氧化膜或其他污染物。
5. 样品镜面蚀刻：使用适当的蚀刻剂对样品进行镜面蚀刻，以显现材料的金相结构和微观特征。
6. 金相显微观察：使用金相显微镜观察样品的显微结构，并记录和拍摄所观察到的图像。
7. 结果分析：根据金相显微观察所得的图像，分析样品的组织结构、相态特征和缺陷情况。
进行定性和定量评估，以获得对样品金相特性的全面理解。
实验结果：通过金相实验方法对碳纤维复合材料进行分析和观察，我们得到了以下实验结果：1. 碳纤维复合材料呈现出分散均匀的纤维结构，并且无明显的内部孔隙。
2. 碳纤维和基体材料之间形成良好的结合和界面。
3. 样品表面存在少量的氧化膜，但无明显的表面缺陷或腐蚀现象。
烧结助剂对ZrSiO4-Mullite复合涂层组织结构及抗氧化性能的影响
Ｌｉ ｎ Ｘ ｉ ｎ ｉ ｂ ， ｅ ｎ ｎｇ ， Ｌｏ ｇ ， ｏ ｇ Ｘ ｎ ｏ Ｆ ｎｇＹａ ｐｅ Ｚｈａ ｆ ｎ ｏ Ｙｉｅ ｇ ，
（． ｃ ｏ ｌ ｆ ｃ ａ ｉ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｓ ｕｈＣ ｉａ ｉｅｓ ｙｏ ｃｎ ｌｇ ， ａ ｇ ｈ ｕ５ ４ ； １ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｈ ｎｃ ｇｎ ｅｉ ， ｏ ｔ ｈｎ ｖ ｒ ｔ ｆ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｇｕｎ ｚ ｏ １６ ０ Ｍｅ ａＥ ｎ Ｕｎ ｉ Ｔ ０
成 Ｚ Ｓ０ ． ｌｔ 涂层 Ｃ Ｃ试样氧化失重 的主要原 因。 ｒｉ ４ ｌｅ Ｍｕ ｉ ／
［ 关键词】 碳复合材料；涂层 ； 碳／ 烧结助剂；抗氧化 ［ 中图分类号】 Ｔ 【 文献标识码】 Ａ 【 文章编号］ ０ － ６ （ ０）２ ０３ ４ １ ７１ ５２ ８１－ ０— ０ ８ ０ ０ ０
ＡｂｔａｔＡ Ｚ ＳＯ － ｌｔｍｕｔｌ ｅ ａｎ ｓ ａｒ ａ ｄｏ ｅｃｒｏ ／ａｂ ｎＣ Ｃ ｃｍｐ ｓｅ ｙｕ ｉｇ ｈ ａｋｃｍｅｔｔ ｎ ｓｒｃ： ｒ ｉ４ － ｌｅ ｌ－ ｙ ｒ ｏｔ ｇｗａ ｆ ｉ ｔ ｎ ｈ ａｂ ｎｃｒｏ （／ ）ｏ ｏｉ ｓ ｓ ｅｐｃ ｅ ｎａｉ Ｍｕ ｉ ｉａ ｃ ｉ － ｂ ｃｅ ｔ ｔ ｂ ｎｔ ｏ
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Ｅｆ ｅ ｔｏ ｆ ｃ ｆＡｄｄ ｔｖ ｓＯ ｌ ｉ ｒ ｓ ｒ ｔ ｅ ａ ｉ ｔｏ ｓ ｓ ａ ｃ ｆ ｉｉ ｅ ｉ Ｍ ｃ ｏ ｔ ｕｃ ｕｒ ｎｄ Ｏｘ ｄａ ｉ ｎ Ｒｅ ｉ ｔ ｎ ｅ ｏ Ｚｒ ０ ４Ｍ ｕｌ ｔ ｕ ｔ－ａ ｅ ａ ｉ Ｓｉ — — ｌ ｅＭ ｌｉｌ ｙ ｒＣｏ ｔｎｇ ｉ －
复合材料基体(Matrix)材料
2、非氧化物陶瓷
主要有氮化物、碳化物、硼化物和硅化物。 特点：是耐火性和耐磨性好，硬度高，但脆
性也很强。碳化物、硼化物的抗热氧 化温度约900-1000C，氮化物略低些 ，硅化物的表面能形成氧化硅膜，所 以抗热氧化温度可达1300-1700C。
★ 氮化硅（Si3N4）属六方晶系，有、两种 晶相。其强度和硬度高、抗热震和抗高温蠕变 性好、摩擦系数小，具有良好的耐（酸、碱和 有色金属）腐蚀（侵蚀）性。抗氧化温度可达 1000C，电绝缘性好。
★ -SiC属六方晶系，- SiC属等轴晶系。 高温强度高，具有很高的热传导能力以及较 好的热稳定性、耐磨性、耐腐蚀性和抗蠕变性。
★ 氮化硼具有两种结构： A、类似石墨的六方结构，可作为高温自润滑材料
在高温（1360C）和高压作用下可转变成立方 结构的-氮化硼。 B、 -氮化硼立方结构，耐热温度高达2000C， 硬度极高，可作为金刚石的代用品。
其熔点在1700C以上，主要为单相多晶结构， 还可能有少量气相（气孔）。微晶氧化物的强度 较高；粗晶结构时，晶界残余应力较大，对强度 不利。氧化物陶瓷的强度随环境温度升高而降低。 这类材料应避免在高应力和高温环境下使用。这 是因为Al2O3和ZrO2的抗热震性差；SiO2在高温下 容易发生蠕变和相变等。
复合材料--基体（Matrix）材料
一、聚合物及其分类
聚合物包括：热固性聚合物和热塑性聚合物。 1、热固性聚合物:
通常为分子量较小的液态或固态预聚体，经加 热或加固化剂发生交联化学反应并经过凝胶化和固 化阶段后，形成不溶、不熔的三维网状高分子。
主要包括：环氧、酚醛、双马、聚酰亚胺树脂等。 各种热固性树脂的固化反应机理不同，根据使
4、 玻璃陶瓷（微晶玻璃）
许多无机玻璃可通过适当的热处理使其由非 晶态转变为晶态，这一过程称为反玻璃化。对于 某些玻璃反玻璃化过程可以控制，最后能够形成 无残余应力的微晶玻璃。这种材料成为玻璃陶瓷。
材料微观组织的概念及分类
材料微观组织的概念及分类材料微观组织是指材料在微观尺度下的内部结构和组织形态，是由晶体、晶界、晶粒、晶格缺陷、孪晶、析出相、晶体取向等组成的。
微观组织的特征与性能之间有着密切的关系，对材料的性能和行为具有重要的影响。
微观组织的分类主要有金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料。
金属材料的微观组织特征主要包括晶格结构、晶粒形态、晶界和孪晶。
在金属的微观组织中，晶界是一个非常重要的概念，它是相邻晶粒之间的交界面，对金属材料的力学性能和腐蚀性能有很大的影响。
金属材料的晶粒形态可以有等轴晶粒、柱状晶粒和板状晶粒等不同形态，这些形态的不同会对金属材料的性能产生影响。
此外，金属材料中的孪晶是由于材料在变形或加工过程中产生了错觉而形成的，对材料的塑性变形行为有着重要的影响。
金属材料的微观组织特征对金属材料的热加工、冷加工、固溶处理、时效处理等过程中的材料性能有着重要的影响。
陶瓷材料的微观组织特征主要包括晶粒尺寸、晶粒分布、晶粒取向和晶界结构。
陶瓷材料中的晶粒尺寸和分布对材料的力学性能、耐磨性能和耐热性能具有重要的影响。
此外，陶瓷材料中的晶粒取向可以对材料的力学性能和导热性能产生重要的影响。
陶瓷材料中的晶界结构也是一个重要的概念，对陶瓷材料的力学性能和导热性能有着重要的影响。
陶瓷材料的微观组织特征对陶瓷材料的成型、烧结、抛光等过程中的材料性能有着重要的影响。
高分子材料的微观组织特征主要包括聚合物链的构型、分子结晶、晶粒尺寸和晶界结构。
高分子材料中聚合物链的构型对材料的强度、韧性和耐磨性能有着重要的影响。
高分子材料中的分子结晶对材料的耐热性能和耐溶剂性能有着重要的影响。
高分子材料中的晶界结构对材料的热加工、冷加工和固溶处理等过程中的材料性能有着重要的影响。
高分子材料的微观组织特征对高分子材料的成型、挤压、拉伸等过程中的材料性能有着重要的影响。
复合材料的微观组织特征主要包括基体和增强相的分布、界面结构和晶粒尺寸。
复合材料的基体和增强相的分布对材料的强度、韧性和硬度有着重要的影响。
《热轧制备Ti-Al-Mg复合板与组织性能研究》范文
《热轧制备Ti-Al-Mg复合板与组织性能研究》篇一热轧制备Ti-Al-Mg复合板与组织性能研究一、引言随着现代工业技术的快速发展，复合材料因其独特的物理和化学性能，在航空、航天、汽车、电子等领域得到了广泛的应用。
其中，Ti/Al/Mg复合板作为一种新型的复合材料，因其高强度、良好的塑性和优异的耐腐蚀性等特性，备受关注。
本文以热轧制备Ti/Al/Mg复合板为研究对象，对其制备工艺、组织结构和性能进行了深入研究。
二、材料与方法1. 材料选择本实验选用的材料为纯钛、纯铝和纯镁。
这些材料具有良好的可塑性和可加工性，且在热轧过程中易于形成复合板。
2. 制备工艺采用热轧法制备Ti/Al/Mg复合板。
首先将纯钛、纯铝和纯镁分别进行预处理，然后按照一定的叠层顺序进行叠放，最后在高温下进行热轧，形成复合板。
3. 组织性能检测通过光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等手段，对复合板进行微观组织和相结构的观察与检测。
同时，通过拉伸试验和硬度测试等手段，对复合板的力学性能进行评估。
三、实验结果与分析1. 微观组织与相结构通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察发现，Ti/Al/Mg复合板在热轧过程中，各层之间发生了明显的界面结合现象。
同时，通过X射线衍射仪检测发现，复合板中存在Ti、Al、Mg等元素的相结构。
这些相结构在热轧过程中发生了不同程度的转变和融合，形成了新的相结构。
2. 力学性能通过拉伸试验和硬度测试发现，Ti/Al/Mg复合板具有较高的强度和良好的塑性。
在拉伸过程中，各层之间形成了良好的应力传递机制，使复合板在保持高强度的同时具有良好的延展性。
此外，由于Ti、Al、Mg之间的相互协同作用，使得复合板的硬度得到了显著提高。
四、讨论1. 制备工艺对组织性能的影响热轧工艺是影响Ti/Al/Mg复合板组织性能的关键因素之一。
在热轧过程中，温度、压力和时间等参数的选择将直接影响复合板的微观组织和相结构。
此外，各层材料的叠放顺序也会对复合板的组织性能产生影响。
复合材料力学PDF（1）
复合材料力学复合材料力学复合材料力学复合材料力学2010201020102010年春季年春季年春季年春季秦战明秦战明秦战明秦战明西安交通大学西安交通大学西安交通大学西安交通大学航天航空学院航天航空学院航天航空学院航天航空学院第一章第一章第一章第一章概概概概论论论论??复合材料及种类复合材料及种类复合材料及种类复合材料及种类??复合材料的基本特点复合材料的基本特点复合材料的基本特点复合材料的基本特点??复合材料的发展与应用复合材料的发展与应用复合材料的发展与应用复合材料的发展与应用??复合材料结构设计复合材料结构设计复合材料结构设计复合材料结构设计??复合材料的发展趋势复合材料的发展趋势复合材料的发展趋势复合材料的发展趋势??研究复合材料的力学学科与研究复合材料的力学学科与研究复合材料的力学学科与研究复合材料的力学学科与力学问题力学问题力学问题力学问题??智能复合材料智能复合材料智能复合材料智能复合材料复合材料是什么复合材料是什么复合材料是什么复合材料是什么??复合材料复合材料复合材料复合材料Composite material–由两种或多种不同性由两种或多种不同性由两种或多种不同性由两种或多种不同性质的材料用物理和化质的材料用物理和化质的材料用物理和化质的材料用物理和化学方法在宏观尺度上学方法在宏观尺度上学方法在宏观尺度上学方法在宏观尺度上组成的具有综合优异组成的具有综合优异组成的具有综合优异组成的具有综合优异性能的材料性能的材料性能的材料性能的材料....–复合材料通常具有其复合材料通常具有其复合材料通常具有其复合材料通常具有其组成材料所没有的性组成材料所没有的性组成材料所没有的性组成材料所没有的性能能能能....Particle reinforcedcomposites/formulae/solid_mechanics/composites/comp_intro.cf mImages fromRandom short fiber reinforced compositesComposite material is Vinson et al. 2002:–Blending of two or more materials macroscopically insoluble in one another to form a new engineering material–Exhibiting certain properties not possessed by the constituentsWhat Is Composite MaterialVinson J.R. et al. 2002 The behavior of Structures Composed of Composite Materials KluwerAcademic Publishers. p. 5.??复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组成的一种多相固体材料.基体相增强材料相界面相国际标准化组织的定义国际标准化组织的定义国际标准化组织的定义国际标准化组织的定义复合材料的复合材料的复合材料的复合材料的三要素三要素三要素三要素形状形状形状形状、、、、方位和材料方位和材料方位和材料方位和材料如弹性如弹性如弹性如弹性模量相同的构成成分作为一相模量相同的构成成分作为一相模量相同的构成成分作为一相模量相同的构成成分作为一相??材料的材料的材料的材料的”复合复合复合复合”引起如下性能的改善引起如下性能的改善引起如下性能的改善引起如下性能的改善::::…热传导热传导热传导热传导热绝缘热绝缘热绝缘热绝缘疲劳寿命疲劳寿命疲劳寿命疲劳寿命重量重量重量重量抗磨损性抗磨损性抗磨损性抗磨损性抗腐蚀力抗腐蚀力抗腐蚀力抗腐蚀力刚度刚度刚度刚度强度强度强度强度复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类1111按基体材料分类聚合物基复合材料热固性、热塑性树脂金属基复合材料铝、钛、镁无机非金属基复合材料陶瓷、水泥碳-碳复合材料由碳纤维及其由碳纤维及其由碳纤维及其由碳纤维及其碳毡或碳碳毡或碳碳毡或碳碳毡或碳布布布布增强的碳基复合材料增强的碳基复合材料增强的碳基复合材料增强的碳基复合材料碳碳碳碳----碳复合材料在航天飞机上应碳复合材料在航天飞机上应碳复合材料在航天飞机上应碳复合材料在航天飞机上应用部位示意图用部位示意图用部位示意图用部位示意图??按增强剂材料形态分类–连续纤维复合材料–短纤维复合材料–晶须增强复合材料–颗粒增强复合材料–编织复合材料复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类2222连续纤维增强复合材料连续纤维增强复合材料连续纤维增强复合材料连续纤维增强复合材料又称又称又称又称先进复合材料先进复合材料先进复合材料先进复合材料编织复合材料构架编织复合材料构架编织复合材料构架编织复合材料构架复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类复合材料的分类3333??按纤维种类分类–玻璃纤维复合材料–碳纤维复合材料–有机纤维复合材料–金属纤维复合材料钨丝、不锈钢丝–陶瓷纤维复合材料硼纤维、碳化硅纤维–混杂纤维复合材料两种以上纤维共同特点可综合发挥各种组成材料优点使一种材料具有多种功能可按对材料性能需要进行材料的设计和制造可制成所需要任意形状产品避免多次加工工序一般优点比强度、比刚度、轻质、耐疲劳、减震性好、抗冲击、耐高温、耐腐蚀等等复合材料的基本特点复合材料的基本特点复合材料的基本特点复合材料的基本特点层合板的材料铺排设计图摘自: 黄争鸣张华山力学进展2007 Vol.37No.1复合材料的发展历史复合材料的发展历史复合材料的发展历史复合材料的发展历史??自古以来自古以来自古以来自古以来人们就会使用人们就会使用人们就会使用人们就会使用天然的复合材料天然的复合材料天然的复合材料天然的复合材料——木木木木材材材材、、、、竹竹竹竹、、、、骨骼等骨骼等骨骼等骨骼等。
新型钨铜复合材料的设计、制备与性能研究的开题报告
新型钨铜复合材料的设计、制备与性能研究的开题报告
一、研究背景
钨铜合金具有高熔点、高硬度、高导热性、高密度、高磁导率和良好的耐磨性等优良性能，在航空航天和国防工业等领域有着广泛的应用。
但是，钨铜合金的导电性
不如纯铜，因此在一些电子领域应用受到限制。
为此，人们开始研究钨铜复合材料以
兼顾强度、热传导性和导电性等性能。
二、研究内容
针对钨铜复合材料的制备方法、组织结构和性能等问题，本研究拟从以下几个方面展开深入研究：
1. 设计复合材料的配比及工艺参数。
通过分析钨铜复合材料的性能需求和现有成分材料的特点，设计出复合材料的合适配比，确定制备的工艺参数。
2. 制备钨铜复合材料。
采用热压和热等静压等方法，制备出不同配比的钨铜复合材料。
3. 分析复合材料的组织结构。
采用扫描电镜、透射电镜等表征手段，对制备的复合材料的组织结构进行分析，探究其微观形貌和相互作用机理。
4. 测试复合材料的力学性能和导电性能。
采用万能试验机等实验手段，测试钨铜复合材料的力学性能；同时，采用电阻计等测试方法，测试钨铜复合材料的导电性能。
5. 比较分析复合材料与单一金属材料的性能。
将制备好的复合材料与其单一组成材料进行性能比较和分析，探究钨铜复合材料的性能优劣及原因。
三、研究意义
本研究将探究一种新型钨铜复合材料的制备方法、组织结构和性能特点，为高强度、高导热性和高导电性复合材料的研究提供参考。
同时，该复合材料将具有广泛的
应用前景，可以用于制造高功率元器件、高速开关、磁场感应器，也可以用于航空航
天及国防利器等领域。
电铸金刚石-镍复合微观组织结构分析
微观组织结构
钟一百六到两百六的速度搅拌 ， 然后沉积半小时到 四小时。 第三步 ， 对 钢 母 板 进 行 抛 光 与 氧 化 处理 ， 后 将 金 刚 石 一 镍 复 合 膜 以 电沉 积 然
本 文通 过 试验 研 究 ，对 脉 ； 中电铸 镍 锰 合 金 的 微 观 组织 结 构 进 行 的 方式 附加在钢母板上 ， 再利 用机械 方式进 行脱模 ， 试样 即制作成 了分析。 电铸是通过在 电解槽中的阴极芯模上 电沉积金属而制取零 功 ， 这样 得 到 的 复 合 膜 厚 度 在 ２ 到 ４ ｍ 之 间 。 通 过 电子 显 ０ｕｍ ５ 部 件 的一 种 特 ￣ ） ＇ ｒ ， 在 航 空 航 天 、 器 、 具 及 微 机械 制 造 微 镜 的 观察 ， 制 备 的复 合 膜 中 金 刚 石 以 百 分 之 八 十 的 颗 粒 密 度 均 ｊ ｒ－艺 它 ｎ 兵 模 所 等 方面 有 很 好 的应 用 。 复 合镀 层 是 用 电沉 积 或 化 学镀 的 方法 使 金 属 匀 分布 。 与 固体 微 粒 共 沉积 于 基 体 材 料表 面 而 获 得 的 表 层 复合 材 料 。 复 合 电 其 次 ， 多晶显微应变 的测量。用 自制的微波 功率 为 ５千瓦 的 镍 镀 具 有制 备 温度 低 、 备简 单 、 品 多样 、 设 产 表面 性 能 优 越 等特 点 。 电铸 微 波 等 离 子体 （ ＭＷ Ｃ Ｄ） 置 ， 究 了在 Ｃ Ｈ 反 应 气 体 中 添 加 Ｖ 装 研 Ｈ一 ： 金 刚 石 一镍 复合 膜 属 于 超 硬 材 料 复 合 电镀 ， 此 项 技 术 涉 及 到 电化 安 全 廉 价 的 Ｈ０ 代 替 Ｏ 金 刚 石膜 的 沉 积 状 况 ， 以 Ｈ ／Ｃ ２ ２ ２ ２ Ｈ ／Ｈ０ 学、 材料科学 、 薄膜科学等诸多学科。 作 为 反 应 气体 ， 功 制 备 了 厚 度 达 到 １１毫 米 ， 积达 ２ 成 ． 面 Ｏ平 方厘 米 通 过 化 学 镀 或 者 电沉 积 的 方法 ， 固 体 微 粒 与 金 属 附着 于 机体 的 金 刚 石厚 膜 。 在 沉 积 温 度 为 ７ ０ ９ ０ 范 围 内 ，研 究 了 Ｃ 使 ０—０℃ Ｈ／ 表面 所 得 到 的表 层 复 合 材 料 就 是 复合 镀 层 ， 电铸 金 刚 石 一 镍 复 合膜 Ｈ＝ ．％ ， ２ ／Ｈ ＝ ．一 ．％ 范 围 内 金 刚 石 膜 沉 积 的 速 率 ，均 匀 ３Ｏ Ｈ Ｏ ２ＯＯ ２４ 就 是 借 助 低 应 力 电镀 液 ，通 过 电镀 的 方 法 所 制 造 出 的一 种 厚 度 极 性 ， 貌 以及 质 量 的 变 化 规 律 。研 究 结 果 表 明 ； 反 应 气 体 Ｃ 形 在 Ｈ ／Ｈ 薄 、 度极 高 的复 合 膜 ， 以 作 为 制 作 超 薄 切 割 刀具 的材 料 ， 泛应 中添 加 适 量 Ｈ Ｏ 能 降 低 金 刚 石膜 中非 金 刚 石 碳 的 含 量 ，提 高 金 刚 硬 可 广 用于 电子 芯 片 、 电子 电子 器 件 等 高科 技 电子 产 品 的切 割 。 复 合 镀 微 石 膜 厚 度 的 均 匀 性 ， 对 反 应 气 体 中添 加 ＨＯ 对 Ｃ Ｄ 金 刚 石膜 生 并 Ｖ 层 中 晶粒 大 小 以 及微 观 应 力 直 接 决 定 着 这 种 切 割工 具 的 密度 、 度 长 影 Ⅱ 机 理 进 行 了 阐述 。 镍 是 金 刚 石一 镍 复 合膜 的 基 质 金 属 ， 金 硬 向 而 以及 精 准 度 ， 以对 镀 层 中 晶体 大 小 以 及微 观 应 力 进 行 深 入 分析 研 刚 石 则 是 异 相 夹 杂 其 中 。 采 用 日本 Ｍｏ ｅ Ｄ ／ × ３ Ｒ — 所 ｄｌ ＭＡ 一 Ｂ， ｌ 究， 对高质量 的电铸金 刚石一镍复合膜 的制作具有重要 的现 实应用 Ｇ Ｕ Ｘ 射线衍射仪和 Ｃ 靶 ， ＡＫ ｕ 管流 ３ ｍＡ， ０ Ｘ射线波长 为 １５ １ ．４ ８ 价值。 埃 ， 压为 ３ 高 ５干 伏 。 刚石 单 晶生 长 过 程 和 金 刚 石 制 品 制 造 的计 算 金 １ 微观 应 力 和 晶粒 大小 的 Ｘ射 线 衍 射 法 测 量原 理 机模拟和辅助设计进行 了论述 ， 提出 了金刚石单晶生长过程 的动 力 以存 在 范 围 为 划 分标 准 ， 晶体 应 力 可 以 分 为宏 观 应 力 、 观 应 多 微 学 模 型 和 制 品 制 造 的 设计 目标 参 量 和 有 关 变 量 的数 学 模 型 。 这对 于 力 以 及超 微 观 应 力 ， 中 ， 观 应 力存 在 于 较 大 区 域 内 ， 要 影 响 着 金 刚 石 生 长 过 程 和 制 品 设 计 的 研 究 和 教 学 具 有速 度 快 、数 据 准 确 、 其 宏 主 Ｘ射 线 衍 射 线 的位 置 移 动 ： 观 应 力 存 在于 晶粒 中 ， 要 影 响 着 Ｘ射 成 本 低 、 观 简 便 等 优 点 。 微 主 直 线衍 射线 的宽 度 ： 超微 观应 力 则 存 在 于 更 小 的滑 移 面 、 界 等 区域 ， 晶 ３ 结 论 主 要影 响 着 Ｘ 射线 衍 射 线 的 强度 。 目前 对 于 此 的研 究 主 要 是 利 用 冲 液 装 置 和 高 频 窄 脉 宽 脉 ； 中电 多晶体 衍 射 线 宽 度 包 括几 何 宽 度 和 物理 宽度 ， 中 ， 何 宽度 由 其 几 流 ， 展 了镍 锰 合 金 的脉 冲 电铸 试 验 。采 用 扫 描 电镜 、 射 电镜 及 Ｘ 开 透 光 阑 、 源 、 器 设 备 等 决 定 ， 以 由 标 准 试 样 的 线 谱 宽 度 来 测 定 几 光 仪 可 射 线 衍 射 法 对 电铸 层 的沉 积 表 面 形 貌 、 晶粒 大 小 、 结 构 和 结 晶 取 相 何宽度的大小 ； 物理 宽度 则 和 试 样 的 物理 状 态 相 关 ， 晶体 细 化 和 显微 向进 行 了测 试 与 分析 。也 有研 究 认 为 ， 激 光 诱 导 合 成 金 刚 石 的机 对 畸 变会 导 致射 线 线 谱 的 宽 化 ， 样 ， 金 刚 石一 镍 复 合 膜 的 电铸 过程 同 在 理 可 以估 算 石 墨 直 接 转 化 金 刚 石 所 必 须 越 过 的 势 垒 值 为 ８５ ５Ｘ ．６ 中 的晶体 细化 和 显 微 畸 变 也会 导 致 射 线 线谱 的宽 化 ， 因此 ， 我们 可 以 １ Ｊ・ ｌ １ 说 明 了宏 观 高 压 并 非是 这一 转 化 的 必 要 条 件 。 对 于 ０４ ｍｏ 一 ， 借 助 分析 衍 射 线 谱 的 线形 测 定 晶粒 大 小和 微 观 应 力 。 激 光诱 导合成 金 刚石 ，其激 光源 的功 率密度 不应 低于 ２ ３ ．５ ４Ｘ 其一 ， 线谱 宽 度 与 晶 粒 大小 。 当晶 粒 尺 寸在 一百 纳 米 以下 时 ， 只 １ Ｗ ７ ｍ ２ 而 且 在 某 些 程 度 上 说 ， 利 于 激 光 诱 导 合 成 金 刚 石 ０５ ｃ 一 。 有 有 极 少数 的晶 粒 晶面 参 与 相 同 布 拉格 方 向反 射 ，在布 拉格 角 与 入 射 的 若 干 因素 ： 前 激 光 维 持 爆 轰 波 的压 力 可 达 几 个 Ｇ ａ数 量 级 ： 靶 Ｐ 粒 角 不完 全 符 合 时 ， 由于 一定 强度 衍 射 的 存在 ， 会 导致 衍 射 线 谱 的宽 就 径 为 ４ ｍ 的石 墨微 粒 ， 晶体 本 身 表 面 高压 可 达 ３３ ＧＰ ： 墨被 ｎ 其 ．２ ａ 石 化 ，这种 谱 线 宽度 的 变化 是 由 布拉 格 发 射 所 引 起 的 ，取 常 数 １与 Ｘ 加热后 ， 其晶体 自身 的热压 力可达 几百 ＭＰ ； ａ 晶体表 面原子振 幅远 射 线波 长 的 乘积 做 分子 ， 晶粒 尺 寸 与 布 拉格 角 度 的余 弦值 做 分母 ， 所 大于体 内 ， 其动能可达 １６ Ｏ一 ９ ： ． Ｘ１ １ Ｊ 被激光照射时 ， 石墨原子 的平 得 的商 就 表 示 晶粒 细 化 后 的 谱 线 宽度 。 均 振 幅 大 到 常 温 时 的 ８倍 以上 。 细 微 石 墨 颗 粒 作 原 料 更 易 于 合成 用 其 二 ， 线 宽 度 与微 观 应 力 。 由 于微 观 应 力 的存 在 ， 粒 的 点 阵 谱 晶 金 刚 石 。 宏 观 的热 力 学 理 论 与 微 观 的 物 质 结 构 及 相 变 的 微 观 机理 将 参数 会 存 在 个体 差 异 ， 当晶 面 间 距 比正 常数 值 大 时 ， 晶粒 反 射 的 布 拉 结合起来 ， 能较 好 地 阐 明该 相 变机 理 。 上 所 述 ， 文 首 先 介绍 了多 综 本 格 角 会 变 小 ， 当 晶面 间距 比正 常 数值 ４ Ｂ－晶粒 反 射 的布 拉 格 角 会 而 ￣， １ ， 晶体 微 观 应 力和 晶粒 大小 的 Ｘ射 线 衍 射 法 测 量 原 理 ； 而 对 测 试 方 继 相 应 增 大 ，一 系列 位 置发 生 变化 的反 射 线共 同构 成 了存 在微 观 应 力 法中试样、 镍多 晶体微 观应力 的测量 程序进行 分析 ； 最后得 出镍复 的晶体试样 的 Ｘ反射线 ， 此时 Ｘ射线衍 射线的宽度 变宽是由晶面 间 合 膜 显 微 应 变 随着 电流 密 度 的加 大 而 减 小 。 过 利 用 Ｘ射 线 衍 射 法 通 距发生变化所导致的。 晶粒点阵参数 的方向和大小是 随机产生的 ， 因 对 电铸金 刚石一镍复合膜 的微观应 力加以分析 ， 发现特殊 的活性焊 此 衍射 线 的峰 位 基本 不会 发 生 变 化 。常 数 １ Ｘ射 线 的 积是 布 拉 格 与 料对 Ｃ Ｄ膜 与硬质 合金基体进行真空�
复合材料基础
比强度越大，零件自重减小;比模量越大，零件的刚性越好。 2.破损安全性好 在纤维增强复合材料中，每平方厘米面积上有成千上万根纤
维，当构件一旦过载会使其中部分纤维断裂，但随即迅速进 行应力重新分配，由未断裂的纤维来承不致造成构件在短时 间内失去承载能力而断裂，从而提高使用的安全性。
通常根据复合材料的三要素(基体材料、增强材料的形态、复 合方式)及其用途可归纳为以下几种:
(1)按基体类型分类:可分为树脂基复合材料、金属基复合材 料、陶瓷基复合材料。
(2)按增强剂的性质和形状分类。可分为纤维增强复合材料、 粒子增强复合材料、层叠复合材料。
(3)按材料的用途分类:可分为结构复合材料和功能复合材料。 结构复合材料则是利用其力学性能特点如强度、硬度、韧性 等，来制作各种结构构件或机械零件。
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17.3 常用的复合材料
17.3.2层叠复合材料
工业上用的层叠复合材料是用几种性能不同的板材经热压 胶合而成。广泛用于要求材料具有高的强度、耐蚀、耐磨的 场合，有装饰及安全防护等用途。
因此，复合材料也可以说成是增强材料与基体材料经复合而 成的新材料。复合材料最大的优点是其性能比组成材料好。例 如，玻璃纤维和树脂的韧性及强度都不高，玻璃纤维的断裂能 是7. 5 J/m3，树脂的断裂能为226 J/m3，可是由它们组成 的玻璃钢却有很高的强度和韧性，而且密度很小。玻璃钢的断 裂能达176 x 103 J/m3。这说明复合材料可以改善组成材 料的弱点，充分发挥它们的优点。
项目十七 复合材料基础
17.1 基本概念 17.2 复合材料的性能 1பைடு நூலகம்.3 常用的复合材料 本篇小结
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复合材料的组织结构
复合材料是一种由两种或两种以上不同的材料经过一定的加工工艺结合在一起的新材料。
最初的思路来自于工程岩石学家的观点，他们注意到自然界中的许多材料都是复合材料，如石英和其他岩石成分的混合体。
这启发了科学家们将多种材料结合起来，形成复合材料并进行科学研究。
由于不同材料的组合不同，导致复合材料也有多种组织结构。
一般来说，复合材料的组织结构可以分为层状结构、纤维增强复合材料结构以及颗粒增强复合材料结构。
其中，层状复合材料是由多层材料叠加而成的复合材料。
它包括两种主要类型，即金属-金属和金属-决定的复合材料。
这种结构适合大块材料的制备，常用于模具等工装的制造，获取高耐磨性和高强度的效果。
纤维增强复合材料结构是使用高性能材料作为增强体来提高新材料的特性，如拉伸、弯曲等。
由于其高韧性和高强度，广泛应用于诸
如航空、体育器材、汽车等领域。
这种结构是由增强纤维和基质材料
组成，增强纤维通常是石墨纤维、高强度聚合物纤维和碳纤维等。
颗粒增强复合材料结构是由增加填充剂和基础嵌材料混合而成的。
这种结构的组成物料很多，如钨、铝、二氧化硅、碳和聚合物等。
这
种类型的复合材料工艺简单，成本低，常常用于圆管和粉体冶金器材
的制造等。
不同种类的复合材料的组织结构不同，通常都可以根据其自身所
具备的特点来选择适合的生产工艺和材料组合方法。
在未来，随着材
料科学技术的发展，人们对复合材料的需求也将变得越来越多样化，
相信在生产工艺和材料组合方面还会有更多的新思路和新突破。