復合材料試樣檢測用光學顯微鏡和掃描電鏡的應用
用光學顯微鏡和掃描電鏡對破斷后侵蝕過的復合材料試樣進
行了檢查,研究了復合材料在高溫下的破斷方式。觀察結果表明,
基體弱的晶界決定著破斷方式。復合材料的高溫破斷一般伴隨著
剪切裂紋。這種裂紋很可能起始于纖維互相接觸處,或者是在復
合材料的其它缺陷處;在550℃,裂紋主要沿著基體晶粒邊界擴
展,而在較低溫度下是沿著纖維一基體界面擴展。
以前在纖維增強復合材料方面所進行的研究,都是集中于發
展具有高的強度/密度比和高的彈性模量/密度比的材料。這方面
的大部分研究工作是在纖維增強塑料領域進行的,因為它們的制
造方法簡單,并且得到的性能優良。
隨著線彈性斷裂機理的出現,已能評價加工方法和顯
微組織對韌性的細微影響。顯微組織對平面應力和平面應變斷裂
韌性以及強度、疲勞性能和抗腐蝕性能的影響都進行了詳細研究。
認為在所有尺寸范圍內的第二相粒子都影響韌性。增加粒子的尺
寸和數量或減少析出物的結合力,都將導致韌性下降。晶粒組織
在決定平面應力斷裂韌性方面也起著很重要的作用,在給定強度
水平下,希望有纖維狀晶粒組織和防止再結晶?刂萍庸し椒ㄖ
能對疲勞裂紋擴展產生較小的影響,雖然在這方面只做過較少量
的系統研究。為了提供另一種能夠在韌性、強度和抗腐蝕性能之
間得到良好平衡的途徑,對形變熱處理進行了研究。
高強度鋁合金主要應用在飛機結構上。隨著
新知識和新試驗技術的利用,對其性能的可控程度日益提高。目
前,特別重要的較終性能是強度、韌性、疲勞裂紋擴展速度和抗
剝落與應力腐蝕性能。因為強度通常是首先要考慮的問題,而不
把它作為變量對待。在討論顯微組織對其它性能影響時,可以認
為達到足夠的強度是一個必要的先決條件。