原位自生钛基复合材料的混杂增强效应与机理研究

陶瓷增强体的种类、形貌（晶须或颗粒）、尺寸是影响金属基复合材料（MMCs）性能的关键共性基础科学问题。本项目研究具有不同形貌与尺寸的原位自生陶瓷颗粒与晶须对钛基复合材料（TMCs）的混杂增强效应与机理。研究原位自生增强TMCs的制备工艺，分析增强体的形貌、尺寸等因素对复合材料微观组织和各项力学性能的不同影响；从材料学的角度出发，研究原位自生颗粒与晶须对TMCs材料的混杂增强效应，并探讨其混杂增强机理；结合计算机数值模拟分析方法建立混杂增强效应对材料不同性能的影响模型，揭示混杂效应与材料力学性能之间的内在联系与规律性。本项研究将对TMCs性能优化起重要指导作用，为采用材料设计的思想制备高性能TMCs提供理论基础与指导，对促进钛基复合材料的发展与应用有重要意义，并对其它颗粒增强金属基复合材料的设计与制备具有参考与借鉴意义。 2100433B

理想的结构材料，要求它们受载后开始有较高的模量，随之达到较高的屈服极限，铕在承载能力稍有降低的情况下持续到一定应变量后破坏，这样的结构材料，可以通过不同断裂应变的纤维混杂，制成混杂纤维复合材料实现。

混杂纤维复合材料从广义上讲，包括的类型非常广。就基体而言，可以民树脂基体，也可以是各种树脂聚合物混合基体、金属基体以及各种陶瓷、玻璃等非金属基体。而从增强材料来说，可以是两种连续纤维单向增强，也可以是两种纤维混杂编织、两种短纤维混杂增强、两种粒子混杂增强以及纤维与粒子混杂增强。

由具有两种或两种以上纤维的棍杂层铺叠而成的复合材料，基体一般为高聚物，是混杂复合材料的一种。这种说杂形式义称八型混杂。混杂层可以是异种纤维编织的织物，由于混杂纤维束制备工艺堑杂，很少采用层内混杂复合材料除具优异力学性能外，特别是由异种纤维间互相分散的程度增大，由此制约的能力增强因而抗裂纹扩展性能更好。层内混杂复合材料的成型方法同一单一纤维复合材料。该种混杂复合材料的混杂层制作比较繁杂。