矿物微凸体增强珍珠层

强韧提升三个量级

通过机械互锁与多模态摩擦状滑动，使珍珠层复合材料的强度和韧性提高2-3个数量级，且对不同微凸体形状不敏感。

Hao, Li · Geng, Kun · Bingzhan, Zhu · Zhang, Qiang · Wen, Yi · 张作启 · 原亚南 · Gao, Huajian

Journal of the Mechanics and Physics of Solids 2024

参数信息

强度与韧性提升幅度

2-3 orders of magnitude

技术优势

强韧提升三个量级

矿物微凸体造成的界面粗糙度通过机械互锁与多模态摩擦状机制共同作用，使复合材料强度和韧性提高2-3个数量级。

形状不敏感

椭圆、双曲余弦、余弦和抛物线等不同微凸体形状下，增强增韧机制均有效，方便实际设计。

界面设计有了依据

该计算模型揭示了微凸体增强的力学行为，可为仿珍珠层界面的先进复合材料开发提供指导。

应用场景

• 仿珍珠层复合材料：可直接用于设计高性能仿珍珠层复合材料的界面，省去大量试错。
• 仿生结构材料：为仿生结构材料提供界面增强的新机制，可替代传统纤维增强方式。
• 高性能层状复合材料：通过设计层间微凸体，可同时提高层状复合材料的强度与韧性。