本文標(biāo)題："含有高強(qiáng)纖維的金屬基體聚合物的剛度和強(qiáng)度檢測(cè)"
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含有高強(qiáng)纖維的金屬基體聚合物的剛度和強(qiáng)度檢測(cè)
大多數(shù)晶須，包括金屬和非金屬在內(nèi)，在拉伸破壞前只有彈
性變形。然而有時(shí)金屬和離子型固體的晶須晶體有塑性形變。在
某些金屬晶須的例子中，例如銅和鋅，塑性形變的開始通常伴有
明顯的屈服現(xiàn)象(曲線呈鋸齒形一譯注)。如果晶須晶體開始時(shí)
是完整無缺的，且位錯(cuò)是在上屈服點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生，則很自然可以預(yù)料
屈服強(qiáng)度隨后有明顯降低。因?yàn)橐坏┊a(chǎn)生了位錯(cuò)，則在非常小的
應(yīng)力下，完整金屬晶格就能移動(dòng)。
晶須晶體能達(dá)到大約0．05 E高強(qiáng)的理由尚未完全明白。但可
以肯定與它不含有明顯缺陷有關(guān)，而且與這些(大致上)各向同
性彈性性質(zhì)的固有高強(qiáng)晶體表面的光滑有關(guān)。許多晶
須的典型結(jié)果，從中可清楚地看到，隨著尺寸的減小，最大強(qiáng)度
和測(cè)定強(qiáng)度值的離散性都有增加。直徑小并不能保證高強(qiáng)晶體。
當(dāng)晶須晶體用作增強(qiáng)材料時(shí)，它必須具有足夠的數(shù)量，且其
高強(qiáng)的再現(xiàn)性要好，而且這些晶須必須收割并排列著埋入基體材
料中。無論如何考慮以面心立方金屬作為增強(qiáng)材料是沒有意義
的，因?yàn)檫@些金屬的理論剪切強(qiáng)度低，且任何位錯(cuò)的形成都會(huì)嚴(yán)
重地?fù)p失強(qiáng)度。
金屬基體材料
含有高強(qiáng)纖維的金屬基體是一個(gè)通過基體的塑性流動(dòng)傳遞應(yīng)
力于纖維的有效介質(zhì)。塑性流動(dòng)的作用在于防止復(fù)合材料的缺口
敏感性。其缺點(diǎn)是因?yàn)樵趹?yīng)力低時(shí)金屬就會(huì)塑性流動(dòng)，而使基體
對(duì)復(fù)合材料的彈性模量幾乎不起作用，而且由于金屬的疲勞而易
于遭到破壞。
由于高溫時(shí)金屬基體能溶解許多元素，而在低溫時(shí)這些元素
又沉淀出，因此就有可能單獨(dú)借熱處理制造增強(qiáng)復(fù)合材料。
聚合物的剛度和強(qiáng)度
線型有機(jī)聚合物是由碳及其它原子以強(qiáng)力的共價(jià)鍵聯(lián)結(jié)成的
長(zhǎng)鏈所組成，以各種各樣方式卷曲和相互纏繞的長(zhǎng)鏈，構(gòu)成了固
體，而鍵與鍵間則由范德華力來鍵合。原則上，如果所有的鏈都
排成行，并同時(shí)發(fā)生破壞，則將獲得非常高強(qiáng)的材料。然而，感
興趣的是，在長(zhǎng)鍵都排成行的情況下，將會(huì)獲得比通常所觀察到
的剛度大得多的材料。
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