国外研究证实铝基体与碳纤维界面“弱结合”可提高复合材料强度_

国外研究证实铝基体与碳纤维界面“弱结合”可提高复合材料强度

2023年01月29日 13:48:32

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“弱结合”的界面阻碍了裂纹的扩展并起到制动作用，裂纹扩展路径复杂，增强纤维提高复合材料强度的潜能得以充分发挥。

俄罗斯科学院固体物理研究所的科研人员证实，铝基碳纤维复合材料的强度取决于组元间结合强度，即组元间的界面强度降低时，因裂纹扩展受阻，复合材料的抗断裂性反而增加。研究结果为建立金属基纤维复合材料强度数学模型奠定了基础，为优化复合材料生产工艺提供了依据，并可望扩大模型实际应用范围。相关研究结果发表在《金属》（Metals）杂志上。

科研人员使用铝锡合金为基体、碳纤维作为增强材料形成复合纤维，然后通过调整加热温度（300～600°C范围内）改变复合材料组元间界面特性，研究样品的强度和断裂特征。结果显示，“弱结合”的界面阻碍了裂纹的扩展并起到制动作用，裂纹扩展路径复杂，增强纤维提高复合材料强度的潜能得以充分发挥。