國外研究證實鋁基體與碳纖維界面“弱結合”可提高復合材料強度

俄羅斯科學院固體物理研究所的科研人員證實，鋁基碳纖維復合材料的強度取決於組元間結合強度，即組元間的界面強度降低時，因裂紋擴展受阻，復合材料的抗斷裂性反而增加。研究結果爲建立金屬基纖維復合材料強度數學模型奠定了基礎，爲優化復合材料生產工藝提供了依據，並可望擴大模型實際應用範圍。相關研究結果發表在《金屬》（Metals）雜志上。

科研人員使用鋁錫合金爲基體、碳纖維作爲增強材料形成復合纖維，然後通過調整加熱溫度（300～600°C範圍內）改變復合材料組元間界面特性，研究樣品的強度和斷裂特徵。結果顯示，“弱結合”的界面阻礙了裂紋的擴展並起到制動作用，裂紋擴展路徑復雜，增強纖維提高復合材料強度的潛能得以充分發揮。

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