分级结构【环氧板】复合材料

环氧板复合材料的性能不仅取决于基体、增强体和它们形成的界面，还与复合材料的组织结构密切相关，在以往的复合材料研究中尚未涉及这一点。 随着科技进步，研究手段的改进和人们对大自然认识的进一步深入， 人们发现大自然中存在着一些独特的结构，如蜂窝结构、木质结构、骨结构等，不是简单的复合结构，而是一种 分级结构。分级结构(HierarchicalStructure)尚无统一的确切定 义，一 般是指不同尺度或不同形态的多相物质相对有序排列所形成的结构。该结构常用于生物材料、高分子材料和陶瓷材料中，在金属材料中应用甚少。
1.分级结构环氧板复合材料
众所周知，环氧板材料具有较高脆性，因而限制了其应用范围，设想如能在陶瓷材料中构建分级结构，其韧性将显著提高。研究表明该结构的环氧板涂层韧性可通过不同尺度显微组织的韧化，即细小颗粒中的剪切滑移和粗颗粒中的位错复合增韧，使环氧板复合材料的韧性显著提高。该种结构还可在其他脆性材料中拓展应用。
2.分级结构环氧板

Liddicoat等人于2010年在“Nature"上报道了他们组建铝合金分级结构的研究成果，通过对固溶处理后的7075铝合金高压扭转变形处理，合金晶粒纳米化，溶质原子在晶内以纳米簇出现，在晶界则以两种不同几何形态的纳米节和纳米线分布，形成了纳米尺度的铝合金分级结构其力学性能几乎倍增，并指出该种结构是材料强化的重要途径。认为此时强化的主因有四个方面:①合金晶粒中高密度的位错:②晶内亚纳米量级的溶质原子族:③晶界两种不同几何形态的溶质纳米节和纳米线:④合金品粒自身的纳米化。
3.分级结构镁基环氧板复合材料
Meisam等人运用球磨的方法，将外加的纳米颗粒Al2O3球磨镶入微米颗粒Al中制成微纳米复相颗粒,再与镁粉混合压块，微波烧结使微纳米复相颗粒分布在镁基体的晶界从而组建镁基环氧板复合材料的分级结构,发现其屈服强度、拉伸强度和失效应变分别提高了96%、80%和 147%。但该复相颗粒不是原位反应产生，表面易被污染，在基体晶界分布不均匀，极易出现团族现象, 分级结构也不够完整。若能使复相颗粒免受污染，并在基体晶界均匀分布，组建出理想的分级结构，其增强效果将更佳。
4.分级结构铝基环氧板复合材料
铝基环氧板复合材料中的分级结构，一般由3种尺度相组建而成，增强体均采用B,C. Li等人将微米陶瓷颗粒B2C与超细铝粉在液氮中球磨混合形成复合材料，再与粗颗粒5083A1粉混合，去气、冷等静压成型和热挤压等工艺，形成由三种不同尺度相(超细晶粒相(UFG): 100 200m;粗晶粒相(CG): 1~2um; B4C 相: ~0.7um) 组建而成的分级结构。

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