晶须的合成和应用研究成为热点

晶须的合成和应用研究成为热点

　　许多科学家认为，未来的金属基复合材料将在很大程度上集中于非连续（包括晶须、颗粒及片状增强体）增强材料方面的研究与应用 。因此，晶须的合成和应用研究必将成为材料科学研究的热点之一。晶须是在人工控制条件下以单晶形式生长成的一种纤维，是高技术新型复合材料中的一种特殊成员，其直径非常小，以致难容纳在大晶体中常出现的缺陷，其原子高度有序，因而强度接近于完整晶体的理论值，它不仅具有优良的耐高温、高热、耐腐蚀性能，选矿生产线良好的机械强度、电绝缘性、轻量、高强度、高弹性模量、高硬度等特性，而且在电学、光学、磁学、铁磁性、介电性、传导性甚至超导性等方面皆发生显著变化。

　　总体上讲，晶须增强体分为两类：金属晶须增强体和非金属晶须增强体。金属晶须增强体一般是由金属的固体、熔体或气体为原料，选汞设备采用熔融盐电解法或气相沉积法制得。金属晶须的主要用途是作为复合材料的增强体用于火箭、导弹、喷气发动机等部件上，特别是用作导电复合材料和电磁波屏蔽材料。

　　非金属晶须增强体亦称陶瓷晶须增强体，它具有高强度、高模量、耐高温等突出优点，被广泛用于复合材料的增强。其大致又可分为两类：非氧化物类和氧化物类，前者如SiC和Si3N4等，具有高达1900℃以上的熔点，喂料机故耐高温性好，多被用于增强陶瓷基和金属基复合材料，但成本较高。氧化物陶瓷晶须如K2Ti6O13、CaSO4 、2MgO·B2O3 、nAl2O3·mB2O3( n=9～2，m=2～1) 等, 具有相对较高的熔点(1000～1600℃)和耐热性，可用作树脂基和铝基复合材料增强体。 晶须作为增强体时，其用量体积分数多在35%以下。如用20%～30%Al2O3晶须增强金属，得到的复合材料强度在室温下比原金属增加近30倍。