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法美研究成功未来复合材料性能分析方法

法美研究成功未来复合材料性能分析方法

2001年04月28日

法国宇航局、法国国家科研中心和美国国家航空航天局合作，研究出一手袋种用拉曼

光谱分析陶瓷复合材料性能的方法，将对降低未来陶瓷涡轮机械开发费用、提高其可

靠性发挥重大作用。

相对于金属而言，陶瓷耐热、抗高温、重量轻、化刀叉勺学稳定性好，致使工业界把它

视为未来涡轮机械中替代金属合金的最佳材料，但它的脆弱性限制了它的应用可能

性，这是它的微观结构所决定的：陶瓷二元共价离子键是由两个原子的电子耦合而

成，如果应力超过离子键力，陶瓷就会断裂。 然而1切准确的测试与控制都将没法实现；2手雅马哈贴片机没有准确的信息(或转换可靠的数据)、不失真的输入，陶瓷的不良特性可以通过微观

结构的控制来改变：在一种材料中加入两种形式可以细化晶粒的陶瓷（例如将聚合预置后完全同质

的高机械性能纤维与一种合适的基质），控制纤维-基茶叶机械质界面（制造一种可靠又不脆

的陶瓷基质复合材料CMC）。但是，据厂家介绍这些复合材料的性能如果不进行微机械和物理化

学装饰钉双重控制就无法最优化。因此法、美科学家合作研制了一套拉曼光谱设备，进行陶

瓷的微机械和物理化学分析。他们用12微米直径的碳化硅纤维与覆盖着双层氮化硼和

碳化硅的纤维作为参照物，不仅测出了大量的CMC预应力状态结果，还通过对覆盖纤

维表层材料纳米结构的分析实现了纤维质量优化。

将来，这些拉曼光谱参数可使工业界远距离、不取样就判断出纤维抗断裂能力，

降低生产开发费用。

目前这种分析方法已运用到欧洲航天工业金属基质、有机基质的复合材料测试

中，今后还要分析老化、腐蚀、应力下的复合材料拉曼光谱并建立图像。