辅助材料 - 介欧洲杯足球竞彩绍

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拿起一根松紧带，纵向拉伸，就好像你要用它打某人一样。在放飞之前，看看你的加长导弹的宽度——正如你所预期的，它比未拉伸的带子更薄。用橡皮筋试试，你会大吃一惊的。这些奇怪的材料在拉伸时实际上欧洲杯足球竞彩会变胖，这一现象现在正吸引着许多材料科学家的实际兴趣。

许多人怀疑是否真的存在auxetic行为，因为我们认为材料的行为就像我们的橡皮筋一样，拉伸后会变薄。欧洲杯足球竞彩这是为什么呢?我们的期望是基于材料内部变形机制的知识吗?还是古典弹性理论?不，我们这么想的唯一原因是日常经历。甚至与这种行为直接相关的性质，泊松比(ν），定义为使大多数`正常的材料具有正值。欧洲杯足球竞彩

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泊松的比例是收缩横向应变与轴向拉伸的材料的拉伸轴向菌株的比率，通常约为+ 0.2至+ 0.4。然而，当我们调查古典弹性理论时，我们发现泊松的各向同性材料的比例不仅可以采取负值，而且可以具有两倍的负值。欧洲杯足球竞彩

对材料的结构及其变形方式的研究表明，人造材料的性能是完全欧洲杯足球竞彩可行的。图1显示了由纤维连接的规则排列的矩形结节组成的二维结构。结构的变形是由原纤维的“铰接”引起的。对于图1a所示的“开放”几何结构，细胞沿着拉伸和收缩的方向横向拉长，以响应网络的拉伸，给出一个正的v。然而，修改结构，采用“可重入”的几何结构，图1b，网络现在在施加荷载的方向上经历了沿着和横向的伸长。换句话说，这是一个auxetic结构。

图1。非伸长变形(a)和伸长变形(b)是由于结节-原纤微结构中的原纤铰链引起的。

什么类型的材料可以表现出辅助欧洲杯足球竞彩行为？

但这不仅仅是结构 - 有些材料有一个本质上的负面欧洲杯足球竞彩ν．在来自分子水平的材料中发现辅助行为，通过显微镜，直到真正的宏欧洲杯足球竞彩观结构。图2显示了现在存在的所有主要材料（聚合物，复合材料，金属和陶瓷）以辅助形式存在，并且在几个欧洲杯足球竞彩刚度或杨氏模量，E.的几个数量级中已知天然和合成辅助材料。

图2。辅助材料形成分子欧洲杯足球竞彩到宏观水平。

我们有充分的理由对人造材料感到兴奋。欧洲杯足球竞彩除了它们在变形下的新行为外，许多其他材料的性能也可以由于负泊松比而得到增强。通常，这些性质与(1 -)成反比ν²（1 +ν）例如，分别压痕电阻和剪切模量。负面的限制ν对于各向同性材料是-1，并接欧洲杯足球竞彩近这一点，（1 -ν²（1 +ν)的因素趋于零，导致相关材料的性能增强的auxetic材料比非auxetic材料。欧洲杯足球竞彩

增强的抗压痕性已在人造泡沫中得到证实。人造碳纤维增强复合材料和微孔聚合物也显示出类似的好处。与传统超高分子量聚乙烯(UHMWPE)相比，环氧超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的抗压痕性提高了3倍。其他已知的重要特性包括剪切阻力、断裂韧性、声音和振动阻尼以及超声能量吸收都受到了积极的影响。

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很明显，auxetic材料具有有益的性质，所以下一欧洲杯足球竞彩步是生产它们，有多少材料就有多少不同的途径。有些方法依靠将非生土材料转化为生土形式(泡沫)，而另一些方法则采用标准技术，但采用新型材料欧洲杯足球竞彩结构来达到生土效果(蜂巢和纤维增强复合材料)。还有一些则要求对现有的传统材料的加工路线进行新的开发，以产生人造功能。欧洲杯足球竞彩

作为后一种情况的一个例子，采用辅助微孔聚合物的处理。关键是在图1中的二维示意图的聚合物中产生三维版本，即实现与原纤维相互连接的结节。用于实现这种复杂微观结构的途径，用于UHMWPE，是一种基于烧结和挤出的常规聚合物粉末加工技术的批量处理，但适当地，仅存在起始粉末的部分熔化，这导致了原纤化。额外的初始压实阶段可仅用于向挤出物赋予一定程度的结构完整性。这意味着聚合物的性质可以根据需要定制以适应所需的应用，并且通过改变某些加工参数，从结构辅助聚合物产生具有0.2gnm的杨氏模量的所有内容^-2，向下到非常扶贫，低模量聚合物。

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直到最近，只能生产扶手缸，这难以在真实应用中使用。然而，在2000年6月的ECCM9会议上，据报道了开发连续生产辅助微孔聚合物纤维的方法。同样，这具有基于常规加工途径熔融纺丝的明显优点，但是具有实现结节纤维微观结构所需的新的加工条件。图3显示了轴向拉伸的两个聚丙烯（PP）纤维的长度变化的宽度的变化。纤维1是常规PP纤维，并且在延伸时显示出宽度的收缩，对应于阳性ν．使用挤出机温度处理纤维2，其导致结节 - 原纤维微观结构。它的宽度现在在拉伸时增加 - 它显示辅助行为。

图3。聚丙烯纤维的宽度与长度变化。

通过处理来定制光纤响应以通过加工给予舒张性能的能力。聚丙烯长丝直径为180点至1毫米，杨氏的模数在0.2至2gnm的范围内^-2也被搬上了舞台。

主要作者：P.J.Stott，R. Mitchell，K.Alderson和A. Alderson

来源:摘自《材料世界》，第8卷，第12欧洲杯足球竞彩-14页，2000

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