晶須的合成和應(yīng)用研究成為熱點(diǎn)

　　許多科學(xué)家認(rèn)為，未來(lái)的金屬基復(fù)合材料將在很大程度上集中于非連續(xù)（包括晶須、顆粒及片狀增強(qiáng)體）增強(qiáng)材料方面的研究與應(yīng)用 。因此，晶須的合成和應(yīng)用研究必將成為材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。晶須是在人工控制條件下以單晶形式生長(zhǎng)成的一種纖維，是高技術(shù)新型復(fù)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(xiàn)的缺陷，其原子高度有序，因而強(qiáng)度接近于完整晶體的理論值，它不僅具有優(yōu)良的耐高溫、高熱、耐腐蝕性能，選礦生產(chǎn)線良好的機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣性、輕量、高強(qiáng)度、高彈性模量、高硬度等特性，而且在電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)、鐵磁性、介電性、傳導(dǎo)性甚至超導(dǎo)性等方面皆發(fā)生顯著變化。

　　總體上講，晶須增強(qiáng)體分為兩類(lèi)：金屬晶須增強(qiáng)體和非金屬晶須增強(qiáng)體。金屬晶須增強(qiáng)體一般是由金屬的固體、熔體或氣體為原料，選汞設(shè)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(fù)合材料的增強(qiáng)體用于火箭、導(dǎo)彈、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等部件上，特別是用作導(dǎo)電復(fù)合材料和電磁波屏蔽材料。

　　非金屬晶須增強(qiáng)體亦稱(chēng)陶瓷晶須增強(qiáng)體，它具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫等突出優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于復(fù)合材料的增強(qiáng)。其大致又可分為兩類(lèi)：非氧化物類(lèi)和氧化物類(lèi)，前者如SiC和Si3N4等，具有高達(dá)1900℃以上的熔點(diǎn)，喂料機(jī)故耐高溫性好，多被用于增強(qiáng)陶瓷基和金屬基復(fù)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(duì)較高的熔點(diǎn)(1000～1600℃)和耐熱性，可用作樹(shù)脂基和鋁基復(fù)合材料增強(qiáng)體。 晶須作為增強(qiáng)體時(shí)，其用量體積分?jǐn)?shù)多在35%以下。如用20%～30%Al2O3晶須增強(qiáng)金屬，得到的復(fù)合材料強(qiáng)度在室溫下比原金屬增加近30倍。