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提問時間 2013-10-05 17:32
許多科學家認為，未來的金屬基復合材料將在很大程度上集中于非連續（包括晶須、顆粒及片狀增強體）增強材料方面的研究與應用 。因此，晶須的合成和應用研究必將成為材料科學研究的熱點之一。晶須是在人工控制條件下以單晶形式生長成的一種纖維，是高技術新型復合材料中的一種特殊成員，其直徑非常小，以致難容納在大晶體中常出現的缺陷，其原子高度有序，因而強度接近于完整晶體的理論值，它不僅具有優良的耐高溫、高熱、耐腐蝕性能，選礦生產線良好的機械強度、電絕緣性、輕量、高強度、高彈性模量、高硬度等特性，而且在電學、光學、磁學、鐵磁性、介電性、傳導性甚至超導性等方面皆發生顯著變化。
總體上講，晶須增強體分為兩類：金屬晶須增強體和非金屬晶須增強體。金屬晶須增強體一般是由金屬的固體、熔體或氣體為原料，選汞設備采用熔融鹽電解法或氣相沉積法制得。金屬晶須的主要用途是作為復合材料的增強體用于火箭、導彈、噴氣發動機等部件上，特別是用作導電復合材料和電磁波屏蔽材料。
非金屬晶須增強體亦稱陶瓷晶須增強體，它具有高強度、高模量、耐高溫等突出優點，被廣泛用于復合材料的增強。其大致又可分為兩類：非氧化物類和氧化物類，前者如SiC和Si3N4等，具有高達1900℃以上的熔點，喂料機故耐高溫性好，多被用于增強陶瓷基和金屬基復合材料，但成本較高。氧化物陶瓷晶須如K2Ti6O13、CaSO4 、2MgO·B2O3 、nAl2O3·mB2O3( n=9～2，m=2～1) 等, 具有相對較高的熔點(1000～1600℃)和耐熱性，可用作樹脂基和鋁基復合材料增強體。 晶須作為增強體時，其用量體積分數多在35%以下。如用20%～30%Al2O3晶須增強金屬，得到的復合材料強度在室溫下比原金屬增加近30倍。
