“…1 Microstructures of A (a), M (b) and N (c) compacts, and mechanical properties of SiC compacts (d) [25] 表 1 不同体积分数纤维对 SiC 陶瓷机械性能的影响 [36] Table 1 Mechanical properties of composites with different fiber contents [36] Content of fiber 28vol% 32vol% 43vol% 55vol% Density /(g•cm - [37] Fig. 2 SEM photomicrographs of different compositions (a-d) and formation process of the mullite whisker network (e) [37] (a) [38] 。研究发现, 预应力混凝土结构的 抗裂性、刚度和承载力大大超过了钢筋混凝土结构, 不仅节约钢材, 改善结构功能, 解决了其他结构材 料难以解决的问题, 如增大房屋结构跨度、降低自 重等, 而且更是一种先进的结构形式 [39] (图 3(a))。另 一个成 功地 应用预 应力 增强技 术的 是钢化 玻璃, 1874 年由法国人发明, 采用急冷的方法制备钢化玻 璃, 并在英国申请了专利。钢化玻璃是通过在普通玻 璃表面形成一层预压应力, 能够提高玻璃的强度 2~5 倍, 并提高其热稳定性和安全性能, 并于 20 世纪初 开始在全世界范围内得到全面的推广与普及 [7,8,[40][41][42] (图 3(b))。无论是在混凝土领域还是玻璃领域, 均采 用了一种宏观结构的预应力增强设计, 预先在材料 或构件中引入压应力以便抵消外加的拉应力, 从而 增加基体受张力而开裂的应变量, 达到提高材料断 裂强度、可靠性及耐久性的目的。如木桶, 在还没装 水之前采用铁箍套紧桶壁, 便对木桶壁产生一个环向 的压应力, 若该压应力超过水的内压引起的拉应力, 木桶就不会开裂、漏水 [38] (图 3(c))。此外, 利用熔融 金属包裹陶瓷复合形成高度紧凑约束的六面压缩应 力的预应力陶瓷, 外表看似金属, 能显著提高陶瓷 抗冲击及穿透能力, 可应用于防弹陶瓷领域 [43] 。 目前, 常见的人为预加应力的方法有: 1)热韧 化处理即通过一定的加热、冷却制度在表面人为地 引入残余压应力。这种技术已被广泛应用于预应力 玻璃(钢化玻璃)行业 [7][8] 和牙科陶瓷材料行业 [44] 。 2)化学强化, 如离子置换法, 在基体升温时, 将材 料中小离子替换成大离子, 当材料冷却后, 则大离 子受到挤压形成钉扎效应, 给材料提供表层预压 力 [11][12]41,[45][46]…”