新型增強材料---晶須

  晶須是一種短纖維狀的單晶無機材料,它是目前已知纖維中強度高的一種,其機械強度幾乎等于相鄰原子間的作用力.
  晶須高強的原因,主要由于它的直徑非常小,容納不下能使晶體削弱的空隙、位錯和不完整等缺陷。晶須材料的內部結構完整,使它的強度不受表面完整性的嚴格限止。
  晶須分為陶瓷晶須和金屬晶須兩類,用作增強材料的主要是陶瓷晶須。陶瓷晶須的基本性能見下表:

  晶須沒有顯著的疲勞效應,切斷、磨粉或其它的施工操作,都不會降低其強度。
  晶須在復合材料的增強效果與其品種、用量關系很大,根據實踐經驗:
(1)作為硼纖維、碳纖維及玻璃纖維的補充增強材料,加入1%-5% 晶須,強度有明顯的提高。
(2)加入5%-50% 晶須對模壓復合材料和澆注復合材料的強度,能成倍增加。
(3)在層壓板復合材料中,加入50%-70% 的晶須,能使其強度增長許多倍。
(4)在定向復合材料中,加入70%-90% 的晶須,往往可使其強度提高一個數量級,定向復合材料中所用的晶須制品為浸漬紗和定向帶。
(5)對于高強度、低密度的晶須構架,膠結劑只須在相互接觸處把晶須粘結起來。因此晶須的含量可高達90%-95% 。
  晶須復合材料由于價格昂貴,目前主要用在空間和尖端技術上,在民用方面主要用于合成牙齒、骨骼及直升飛機的旋翼和高強離心機等。