新型復合材料1-2011新型復合材料第11教學單元知識點1-分級結構復合材料★

本教學單元知識點：知識點2-剪切增稠液柔性防護復合材料2-201.增強體存在問題2.解決方法3.分級結構4.分級結構復合材料★知識點1-分級結構復合材料主要內容復

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料原理

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YUANLI3-20★一、存在問題Fig.1Intermetallicscrackinaluminummatrixcomposites:(a)Al3Ti;(b)Al3Zr復

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YUANLI4-20★一、存在問題-增強體撕裂Fig.1Fig.2Ceramiccrackinthealuminummatrixcomposites(a)Mg2Si;(b)Al2O3;(c)B4C復

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YUANLI5-20★二、解決方法1.微米+納米2.細化基體和增強體協同效應提高韌性細晶強化

復

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YUANLI6-20★二、解決方法舉例1Fig.3SEMimagesofthereactionresultsatthemolarratiosofB/ZrO2=0(a),1(b)and2(c)Al–ZrO2–Bsystem-改善組織復

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YUANLI7-20★二、解決方法舉例1Fig.4SEMphotographsofthetensilefracturesurfaceofthecompositeswithdifferentmoleratiosofB/ZrO2andwiththereinforcementvolumefractionof30vol.%atroomtemperature:(a)r

B/ZrO2=0;(b)r

B/ZrO2=1;(c)r

B/ZrO2=2.Al–ZrO2–Bsystem–拉伸斷口復

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YUANLI1-20★二、解決方法舉例2Fig.5SEMphotographs(a,b,c)ofthecompositessynthesizedwithdifferentmolarratiosofC/TiO2(a):rC/TiO2=0;(b):rC=TiO2=0.5;(c):rC=TiO2=1.0.Al–TiO2–Csystem復

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YUANLI9-20★二、解決方法舉例2Fig.6.SEMmicrographsofthetensilefracturesurfaceofthecompositespreparedwiththepowdershavingdifferentC/TiO2moleratios:(a)C/TiO2moleratio=0,(b)C/TiO2moleratio=0.5,and(c)C/TiO2moleratio=1.0.Al–TiO2–Csystem-拉伸斷口復

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YUANLI10-20★二、解決方法舉例2Fig.12Engineeringstress-strainplotsobtainedfromthetensiletestingofthecompositespreparedwiththepowdershavingdifferentC/TiO2molarratiosatroomtemperature.Al–TiO2–Csystem-拉伸斷口復

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YUANLI11-20★二、解決方法舉例3Fig.7SEMphotographs(a,b,c)ofthecompositessynthesizedwithdifferentmolarratiosofB2O3/TiO2(a):rB2O3/TiO2=0;(b):rB2O3/TiO2=0.5;(c):rB2O3/TiO2=1.0[7].Al–TiO2–B2O3system復

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YUANLI12-20★二、解決方法舉例3Fig.8.SEMmicrographsofthetensilefracturesurfaceofthecompositespreparedwiththepowdershavingdifferentB2O3/TiO2moleratios:(a)B2O3/TiO2moleratio=0,(b)B2O3/TiO2moleratio=0.5,and(c)B2O3/TiO2moleratio=1.0Al–TiO2–B2O3system-斷口復

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YUANLI13-20★三、分級結構Fig.9(a)Hierarchialstructureoftendon(b)schematisationofthehierarchicalprocedureinmultiscalesimulationsFig.10HierarchialstructureofAl3Ti/Al2O3復

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YUANLIHeguoZhu,YalingJiang,JianliangLi,PaulMunroe,ZonghanXie.In-situsynthesisandcharacterizationofahierarchicallystructuredAl2O3/Al3Ticomposite.JMS,48:929-935,2013.14-20★三、分級結構1)分級結構鋁合金

PeterV.Liddicoat,Xiao-ZhouLiao,YonghaoZhao,YuntianZhu,MaximY.Murashkin,EnriqueJ.Lavernia,RuslanZ.Valiev&SimonP.Ringer.Nanostructuralhierarchyincreasesthestrengthofaluminiumalloys.Nature,2010(7):1-7復

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YUANLI(a)(b)Fig.11

Hierarchystructure(a)andmechanicalproperty(b)ofaluminiumalloys15-205-Al-Mg7-Al-Cu-Mg-Zn★三、分級結構2)分級結構鎂合金(b)Fig.12

Hierarchystructure(a)andresult(b)ofthemagnesiumnano-composites復

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YUANLI16-20★三、分級結構3)分級結構鋁基復合材料Fig.13.MicrostructureofconsolidatedhierarchicalAlMMCs:(a)opticalmicrograph(b)darkfieldTEMmicrograph復

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YUANLIcoarsegrain-(CG)ultrafinegrain-(UFG)17-20★三、分級結構3)分級結構鋁基復合材料（a）UFG/CG界面的STEM圖（b）UFG/CG界面的TEM

（c）圖b中C點的HRTEM圖（d）圖b中D點的HRTEM圖圖15UFG/CG界面微觀結構復

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YUANLI18-20★三、分級結構3)分級結構鋁基復合材料（a）UFG/B4C界面的TEM圖（b）UFG/B4C界面的HRTEM（c）UFG/B4C界面非晶區的HRTEM圖（d）B4C與UFGAl5083晶格直接連結區的HRTEM圖圖16UFG/B4C界面微觀結構復

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YUANLI19-20★三、分級結構3)分級結構鋁基復合材料制備過程Level0:CGAl5083(1~2μm),UFGAl5083(100~200nm)andB4C(~0.7μm