文哈贝壳多级微结构特征及螺旋交叉微结构的韧性机制

使用扫描电镜(SEM)观察了文蛤贝壳的微结构.结果显示:文哈贝壳是一种由无机霰石和有机胶原质组成的多级生物陶瓷复合材料.贝壳由平行的霰石层组成,每一霰石层由长而薄的霰石片所组成,每一霰石片又是由直径在纳米尺度的霰石纤维组成;在不同霰石层中的霰石纤维具有不同的方向,它们构成一种螺旋交叉微结构.对螺旋交叉微结构和平行微结构进行了与材料断裂韧性有关的最大拔出力的比较分析,结果表明:螺旋交叉微结构的最大拔出力明显大于平行微结构的最大拔出力,螺旋交叉角越大,拔出力的差值也越大.     

蛤蜊贝壳交叉铺层微结构研究

使用扫描电镜（SEM）观察蛤蜊贝壳的微结构，结果显示蛤蜊贝壳是一种由无机文石和有机胶原蛋白组成的层状生物陶瓷复合材料。观察结果也显示文石层是由长而薄的文石片所组成，并且不同层的文石片具有不同的方向，构成不同的交叉铺层微结构。在这种交叉铺层微结构中，任意文石层中的文石片都和它邻近文石层中的文石片保持一个夹角，这个夹角在贝壳的不同位置可能是不同的。根据在贝壳中观察到的交叉铺层微结构，进行了具有不同夹角的纤维最大拔出力的实验研究，结果表明具有一定夹角的纤维最大拔出力大于平行纤维的最大拔出力。纤维间的夹角越大，最大拔出力也越大。     

胫骨羟基磷灰石片交叉微结构研究

利用扫描电镜对胫骨的微结构进行了观察,结果显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的生物陶瓷复合材料.羟基磷灰石平行于骨的表面以层状形式排列,胶原蛋白分布在羟基磷灰石层中起粘合的作用,这使得骨在断裂时裂纹在羟基磷灰石层间折拐分叉,使骨具有高的断裂韧性.观察也显示,羟基磷灰石层由长而薄、与所在层垂直的羟基磷灰石片所组成.进一步地观察发现,不同羟基磷灰石层中的羟基磷灰石片具有不同的方向,构成一种羟基磷灰石片交叉排列的微结构.通过模型分析,比较研究了羟基磷灰石片交叉排列微结构与平行排列微结构的最大拔出力,结果表明,交叉排列微结构的最大拔出力大于平行排列微结构的最大拔出力.研究结果对仿骨陶瓷复合材料设计具有指导意义.     

丽文哈贝壳螺旋微结构研究

对丽文哈贝壳的微结构进行了扫描电镜(SEM)观察,观察显示它是由无机霰石层和有机胶原蛋白组成的一种生物陶瓷复合材料,其中无机霰石层平行于贝壳表面整齐排列.观察也显示这些霰石层是由长而薄的霰石片所组成,不同霰石层中的霰石片具有不同的方向,构成螺旋等铺层形式.更仔细的观察显示每一霰石片又是由长而细的霰石纤维所组成,最细的霰石纤维具有纳米的尺度.根据在贝壳中观察到的螺旋结构,进行了螺旋结构和平行结构最大拔出力的比较实验研究,结果显示螺旋结构的最大拔出力大于平行结构的最大拔出力,它使贝壳具有高的强韧性.研究结果对高性能仿生陶瓷复合材料设计提供了有益指导.     

胫骨的层状微结构研究

利用扫描电镜对胫骨的微结构进行观察，结果显示胫骨是一种由羟基磷灰石和胶原蛋白组成的生物层状陶瓷复合材料，其增强相羟基磷灰石在骨中占较大比例，并平行于骨的表面以层状的形式排列。观察也显示这些羟基磷灰石层又是由许多羟基磷灰石片所组成，这些羟基磷灰石片具有长而薄的形状，也以平行的方式整齐排列。基于在胫骨中观察到的羟基磷灰石片的微结构特征，通过微结构模型分析及实验，研究了这种微结构的最大拔出力。结果表明：羟基磷灰石片长而薄的形状以及层状排列方式增加了其最大拔出力，进而提高了骨的断裂韧性。     

光纤激光焊接AZ91D镁合金接头微观组织特征

采用光纤激光焊接AZ91D镁合金,借助金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜分别对焊接接头的微观组织结构、相组成、断口形貌进行分析.结果表明:光纤激光焊接AZ91D镁合金,能够得到无明显缺陷的焊接接头,焊缝组织为细小的柱状晶组织,接头热影响区小.焊缝组织由过饱和α-Mg固溶体和Al_2Mg相组成,焊缝金属冷却速度较快,没有β-Mg_(17)Al_(12)脆性相析出.α-Mg晶内和晶界上有少量Al_2Mg析出物,且存在大量位错线和位错胞.断口特征为韧脆混合断裂形式,有微小裂纹存在.     

游离碳对化学气相沉积SiC纤维微结构的影响

利用分析电子显微镜(AEM)研究了在用化学气相沉积方法沉积SiC过程中加入游离碳对SiC纤维(W芯)微结构的影响.游离碳能够有效的避免在SiC/W芯界面上出现WO3,排除氧元素在纤维中存留;同时还能够有效地抑制W芯附近SiC晶粒的长大,并在SiC中形成许多同心的富C层.这些微结构上的变化可使SiC纤维强度从2800 MPa提高到3600 MPa.     

NiTi短纤维对Ti(C,N)基金属陶瓷组织和性能的影响

本文研究了添加直径为0.08mm、长度为2mm、添加量0～16wt%、等原子比的NiTi合金短纤维对Ti(C,N)基金属陶瓷组织和性能的影响,试样采用粉末冶金的方法制备,采用OM、XRD、SEM等对其进行分析。结果表明,压制成型时,随着NiTi短纤维加入量的增加,原料的流动性逐渐变差,导致压成的素坯的致密度降低;在烧结过程中,由于大部分Ni形成Ni-Co固溶体或被蒸发,因此大部分NiTi合金的原子比被破坏,烧结时液态的NiTi会填充试样内部的空隙,由于素坯的致密度较低,液相不能完全填充,导致在冷却后金属陶瓷中出现了许多孔洞,且随着NiTi合金短纤维加入量的增加,金属陶瓷的孔洞逐渐增加,其致密度和抗弯强度也随着下降。