理学

问答题长纤维增韧的陶瓷复合材料的增韧机理是什么?

题目
问答题
长纤维增韧的陶瓷复合材料的增韧机理是什么?
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相似问题和答案

第1题:

简述聚合物的增韧机理。


正确答案: (1)银纹机理:增韧作用主要来自海岛型弹性体微粒作为应力集中物与基体间引发大量银纹,从而吸收大量冲击能;同时,大量银纹间应力场相互干扰,降低了银纹端应力,阻碍了银纹的进一步发展。该理论不能解释橡胶增韧与韧性基体的实验结果。
(2)银纹-剪切带机理:该理论认为:橡胶粒子作应力集中物,在外力作用下诱发大量银纹和剪切带,吸收能量。橡胶粒子和剪切带控制和阻止银纹发展,使银纹不至于形成破坏性裂纹。
(3)刚性粒子增韧机理:
1.刚性有机填料(或粒子)增韧。拉伸时,基体和分散球粒杨氏模量和泊松比差别使基体对粒子表面产生强压力而发生脆韧转变,粒子发生冷流大形变,吸收塑性形变能,提高材料的韧性。
2.刚性有机填料(或粒子)增韧加入该种粒子,促使基体在断裂过程中发生剪切屈服,吸收大量塑性形变能,促进基体脆-韧转变。
3.刚性、弹性填料(或粒子)混杂填充增韧。

第2题:

利用中国期刊全文库(CNKI)的专业检索,检索发表在《复合材料学报》上的有关纳米CaCO3增韧聚氯乙烯复合材料的文献,最佳检索式为()

  • A、关键词=碳酸钙and关键词=聚氯乙烯and关键词=增韧
  • B、关键词=(碳酸钙and聚氯乙烯and增韧)and刊名=复合材料学报
  • C、关键词=(碳酸钙and聚氯乙烯and增韧)and刊名=复合材料学报
  • D、关键词=碳酸钙and关键词=聚氯乙烯and关键词=增韧and刊名=复合材料学报

正确答案:D

第3题:

复合材料中的基体材料起()作用。 

  • A、增强
  • B、粘接
  • C、承载
  • D、增韧

正确答案:B

第4题:

问答题
橡胶增韧塑料的增韧机理。

正确答案: ⑴能量的直接吸收理论:当试样受到冲击时会产生裂纹。这时橡胶颗粒跨越裂纹两岸,裂纹要发展就必须拉伸橡胶颗粒,因而吸收了大量的能量,提高了材料的冲击强度。
⑵次级转变温度理论:在橡胶增韧塑料中,橡胶的Tg即相当于一个很强的次级转变峰,韧性的增加与这种次级转变峰有关。
⑶屈服膨胀理论:认为增韧塑料之所以具有很大的屈服形变值是由于膨胀活化的缘故。橡胶颗粒在其周围的树脂相中产生了静张力,引起体积膨胀,增加了自由体积,从而使基体的Tg下降。这样就使基体能发生很大的塑性形变,提高材料的韧性。
⑷裂纹核心理论:认为橡胶颗粒充作应力集中点,产生了大量小裂纹而不是少数小裂纹。扩展大量的小裂纹比扩展少数大裂纹需较多的能量。同时,大量小裂纹的应力场相互干扰,减弱了裂纹发展的前沿应力,从而会导致裂纹的终止。Schmitt认为,应力发白现象就是由于形成大量小裂纹的原因。
⑸银纹-剪切带-空穴理论:认为橡胶颗粒的主要增塑机理包括三个方面:①引发和支化大量银纹并桥接银纹两岸;②引发基体剪切形变,形成剪切带;③在橡胶颗粒内及表面产生空穴,伴之以空间之间聚合物链的伸展和剪切并导致基体的塑性形变。
解析: 暂无解析

第5题:

试叙述氧化锆增韧机理。


正确答案: 一)应力诱导微裂纹增韧-------
(1)ZrO2颗粒弥散在其它陶瓷基体中,由于两者具有不同的热膨胀系数,在冷却过程中,ZrO2颗料周围则有不同的受力情况,当它受基体的压抑,ZrO2的相变受抑制。
(2)ZrO2其相变温度随着颗粒尺寸的降低而下降,一直可以降到室温以下。当基体对ZrO2颗粒有足够的压应力,而ZrO2颗粒度又足够小,则其相变温度可降至室温以下,这样在室温是仍可以保持四方相。
(3)当材料受到外应力时,基体对ZrO2的压抑作用得到松驰,颗粒即发生四方相到单斜相的转变,并在基体中引起微裂纹,从而吸收了主裂纹扩展的能量,达到增韧的效果。
二)微裂纹增韧-------t-ZrO2向m-ZrO2转变时的体积变化,在转变粒子的周围形成许多小于临界尺寸的微裂纹。这些微裂纹在负载作用下是非扩展性的,因此并不降低材料的强度。当大的裂纹在负载作用下扩展遇到这些微裂纹时,将诱发新的相变,并使扩展裂纹转向而吸收能量,起到提高K1C值的作用。这种韧化机制叫微裂纹增韧机制。
三)表面强韧化-------由于烧结体表面不存在基体的约束,因此t-ZrO2容易转变成m-ZrO2。而内部的四方晶由于受到来自基体各方面的压力而保持亚稳态。因此表面的单斜晶比内部多。由于四方晶向单斜晶转变产生的体积膨胀,从而使表面产生压应力。

第6题:

简述陶瓷材料的增韧措施。


正确答案: 1.改善陶瓷显微结构
使材料达到细密、均、纯,是陶瓷材料增韧增强的有效途径之一。 晶粒形状也影响陶瓷的韧性。 晶粒长宽比增加,断裂韧度增加。
2.相变增韧
在外力作用下,陶瓷从亚稳定相转变为稳定相,消耗一部分外加能量,使材料增韧。
相变增韧受使用温度限制。
3.微裂纹增韧
当主裂纹扩展遇到微裂纹时,发生分叉转变扩展方向,增加扩展过程的表面能;同时,主裂纹尖端应力集中被松弛,致使扩展速度减慢。

第7题:

陶瓷的最大缺点是塑性很差,应用陶瓷材料要解决的主要问题是增韧


正确答案:正确

第8题:

试叙述纤维增韧补强陶瓷的对纤维与基体的要求,说明为什么。


正确答案: 1)高强度、高模量的纤维或晶须(均大于基体材料),才能增韧补强。
2)在复合材料制备条件(如温度和气氛)下,纤维或晶须性能不退化。材料性能整体不退化。
3)纤维或晶须与基体不发生化学反应。才能产生更好的性能。
4)热膨胀系数匹配,最好是αf适当大于αm,受到压应力。
5)在复合材料中,纤维与基体间的结合力以达到这样的程度为宜,即保证基体应力向纤维上的有效传递,又能使纤维从基体中有足够长度的拨出。效果最好。

第9题:

简述橡胶增韧塑料的机理。


正确答案: 银纹-剪切带-空穴理论认为,橡胶颗粒的主要增韧机理包括三个方面:①引发和支化大量银纹并桥接裂纹两岸;②引发基体剪切形变,形成剪切带;③在橡胶颗粒内及表面产生空穴,伴之以空间之间聚合物链的伸展和剪切并导致基体的塑性变形。

第10题:

问答题
氧化锆有哪几种晶型?增韧机理包括哪些方面?为什么在烧结氧化锆陶瓷的时候容易出现裂纹?如何防止出现这种情况?

正确答案: 氧化锆包括立方、四方和单斜三种晶型,增韧机理有应力诱导相变增韧、微裂纹增韧 、 裂纹弯曲、分叉和架桥增韧三种。无论是相变还是产生微裂纹,都会吸收外加的应力能量,从而提高材料的力学性能。四方ZrO2降低温度到1170℃时转变为单斜ZrO2,这个转变速率很快,并伴随显著的的体积膨胀(7%-9%),造成ZrO2制品在烧成过程中容易开裂,生产上需采取稳定措施。通常是加入适量CaO或Y2O3
解析: 暂无解析