玻璃包覆层对钴基玻璃包覆微细丝拉伸强度的影响.pdf

第6 3 卷第1 期 2 011 年2 月 有色金属 N o n f e I T O U SM e t a l s V 0 1 ．6 3 ，N o ．I F e b ．20lI D O I 1 0 ．3 9 6 9 ／J ．i s s n ．1 0 0 1 0 2 1 1 ．2 0 1 1 ．0 1 ．0 1 6 玻璃包覆层对钴基玻璃包覆微细丝拉伸强度的影响 王宪军，刘航，王自东，何璞祯 北京科技大学材料科学与工程学院，北京10 0 0 8 3 摘要研究玻璃层厚度对钴皋玻璃包覆微细丝强度的影响。用体积浓度为4 5 ％的H F 溶液对总直径为e b 2 3 ．O p ．m 、金属芯 的直径为4 , 7 ．1 仙m 的钴旗玻璃包覆微细丝的玻璃包覆层进行侵蚀，以达到不同厚度的玻璃包覆层。用光学旺微镜对处理过的微 细丝进行尺寸形貌观察，用纤维强度仪对处理过的微细蝗进行单丝拉伸强度试验。钴肇玻璃包覆微细丝的拉伸断裂过程为线弹 性断裂，最大拉伸强度可达3 ．4 G P a ，延伸牢为2 ．4 9 ％，韧度为4 2 0 8 M P a ％。钴摹玻璃包覆微细丝为高韧性、高强度复合纤维。 关键词复合材料；高强度高韧性复合纤维；玻璃包覆层；钴摹玻璃包覆微细丝；拉伸强度 中图分类号T G I l 3 ．2 5 ；T C l 4 6 ．1 6文献标识码A文章编号1 0 0 1 0 2 1 l 2 0 1 1 O l 一0 0 6 6 0 6 玻璃包覆微细丝是由T a y l o r U l i t o v s k y 熔融纺线 法制备而成的⋯。1 9 2 4 年，T a y l o r 发明了这种制备 玻璃包覆微细丝的方法旧。1 ，后经U l i t o v s k y 改进工 艺和设备一1 ，目前已成为制备这种玻璃包覆微细丝 的成熟制备技术。T a y l o r 熔融纺线法就是将装有液 态金属的热玻璃管进行拉拔，直至玻璃管的内径减 小到所要求的直径，后经快淬凝固制备而成。制备 出的玻璃包覆微细丝的金属芯直径范围一般在0 ．8 ～3 0 1 x m ，玻璃包覆层的厚度范围在2 1 5 p , m 内”o 。 2 0 世纪8 0 年代初，T ．G o t o 和其同事对熔融纺 线法制备出的微细丝的拉伸性能和微观组织进行了 广泛的研究。例如，对纯金属 如c u ，F e ，A g 等 、 I N 8 5 6 不锈钢、F e 基、c r 基和C o 基合金的熔融纺线 法制备的微细丝的力学性能进行了研究旧““。T ． C ．o t o 等人研究着重于工艺参数 如绕线速度、金属 芯丝直径 及合金成分对微细丝的拉伸性能的影 响，但在讨论拉伸性能时，都是在去除玻璃包覆层后 对金属芯丝进行的拉伸性能的研究，而没有研究玻璃 包覆微细丝的断裂机制以及存在玻璃包覆层时不同 的玻璃层厚度对玻璃包覆微细丝的拉伸性能的影响。 继T ．G o t o 等人之后，未见国内外文献报道有关熔融 纺线法制备的玻璃包覆微细丝的力学性能的研究。 试验中，研究的对象是c o 基玻璃包覆微细丝， 它有着较好的软磁性能。在研究其磁性能时，需要 收稿日期2 0 0 8 一l l 一0 5 基金项目民口配套研制基金项日 J P P T ．1 1 5 ．1 4 7 作者简介f 宪军 1 9 8 3 一 ．男．新疆阜康市人，硕士．主要从事玻 璃包爱非晶徽细丝的臣磁阻抗效应等方面的研究。 对不同玻璃层厚度的微细丝进行拉伸载倚的加载， 以便研究其外力及玻璃层厚度对玻璃包覆微细丝磁 性能的影响规律。那么确定不同玻璃层厚度的玻璃 包覆微细丝所施加的外拉伸载荷极限就很有必要， 不至于造成其微细丝的塑性变形及断裂而影响了微 细丝的磁性能研究。 1实验方法 1 ．1 试验样品 所用的试样由摩尔多瓦共和国E L I R I 研究所提 供的用熔融纺线法制备出的直径为咖2 3 ．o p m 的钴 基玻璃包覆微细丝，化学成分为C o ，。F e ．。S i ，B m 其 中金属芯的直径为西7 ．1p , m 。 1 ．2 试验过程 为了研究不同玻璃层厚度对玻璃包覆微细丝的 拉伸强度的变化规律，以及去除玻璃层后的微细丝 的力学性能，先对玻璃包覆微细丝的玻璃层进行H F 酸侵蚀减薄，所，H 的氢氟酸为体积浓度4 5 ％溶液， 每次用H F 酸侵蚀完玻璃包覆微细丝后，立即用清 水洗去表面吸附的残留酸溶液。待微丝晾干后，用 型号为N E O P H O T2 1 的金相显微镜对不同侵蚀时 间后的玻璃包覆微细丝的尺寸形貌进行观察，并用 型号为F i n e P i x E9 0 0 的富士数码相机进行形貌尺寸 记录。并对不同时间侵蚀减薄的单根玻璃包覆微细 丝进行拉伸试验。相同侵蚀时间的玻璃包覆微细丝 在进行拉伸试验时，至少要用3 根单丝进行试验，以 减少误差。拉伸试验参照了国标G B ／T1 4 3 3 7 1 9 9 3 ‘”1 和A S T MD 3 3 7 9 7 5 。“1 。试验所用的设备 为T E x t e c h n o ／F A F E G R A P H M 的等速伸长型纤维强 万方数据 第1 期 宪军等玻璃包覆层对钴基玻璃包疆微细丝拉伸强度的影响 度仪。参照两个标准，试验在室温下进行的。根据 国标，纤维名义艮度大于或等于3 5 m m 时为2 0 m m ． 微丝的拉伸速度为1 0 m m ／m i n 。纤维强度仪的增睛 载荷为02 c N ．其纤维的延伸率由拉伸试验机直接 测量记录。 2 试验结果与讨论 2 ．1 H F 酸溶液对玻璃层厚度及金属芯丝直径的 影响 玻璃包覆微细丝的形貌如尉1 所示．从嘲I 可 以看出，玻璃包覆层和内部金属芯丝之问的结合是 机械结合，无界面形成，这种机械结合作用是由于制 备时玻璃和金属的热膨胀系数的差异形成的。 图2 所示的就是侵蚀时间0 ．1 2 0 ，1 8 0 ．3 0 0 s 的 微细丝的尺寸形貌的变化，由于玻璃包覆微细丝为 田1钴基玻璃包覆微细丝的S E M 形貌观察 F i gl S E Mo fC o b a s e dg l a s s t c u ⋯dm i c r o w t r e 圆柱体，而且微丝的外层为玻璃，所以在盒相显微镜 下观察很难以平面观察，所以记求的尺寸会有一定 的误差，其最大偏差可达I I7 8 ％，『f 【『这种偏差在允 许的误差范围之内‘”1 。 圈2 光学显搬镜下玻璃包疆锫细丝的玻璃层厚度随H F 酸侵蚀时间的变化的的尺寸观察 F i g ．2 O p t i c a lm i e m g r a p h i eo b ⋯t I ⋯fg h s sc o a t i n gt h i c k n e s so fg l a s s - ⋯c m dm l c T 0 w i r eb yd i ‰n te ㈣i o nt i m e 玻璃包覆微丝的玻璃包覆层的成分为派勒克斯 玻璃，化学成分为S i 0 2 ，N a 0 ，K 0 ．B O ，和A I ⋯O 其玻璃组分的化学性质都较为活泼，易与氢氟酸发 生化学反应H F 1 S i 0 2 5 _ S i F ． H 0 2 ；H F f N a 2 0 B _ N a F H 2 0 f ；H F 』 K 2 0 5 _ K F , 4 - H2 0 f ；H F f B 2 0 ， s _ B F ， Hz 0 1 ；H F j A 1 2 0 ， _ A I F ， H O z 。玻璃与氢氟酸发 生反应后．玻璃被酸溶解。使玻璃层厚度减薄．由图 3 可知，氧氟酸侵蚀玻璃的平均速度大约为 00 4 7J t m ／s 。玻璃层减薄的速度在0 9 0 s 内较快． 可达00 8 6 i z m ／s 。在9 0 1 2 0 s ，侵蚀速度显著减慢． 平均侵蚀速度为00 0 8 I , m ／s 。侵蚀时间1 2 0 s 时，玻 璃包覆层完全去除。 从不同侵蚀时间的微丝的光学显微镜的R 寸观 察中可知．玻璃包覆微丝在侵蚀到1 2 0 s 左右时。玻 璃层完全去除。去除玻璃层后的金属芯丝在氢氟艘 的腐蚀作用下．良往继续减小，但是侵蚀时问超过 1 5 0 s 后，氧氟艘对金属芯罐的直径几乎水产4 ．影 舶3 玻璃层厚度随H F 酸溶液侵蚀 时间的变化曲线 F i g3D e p e n d e n c eo ft h i c k n e s so fg l a s sc o a t i n g o nt i m eo fe r 0 6 i o nh yh y d r o f l u o r i c ∞h t i o n 响，这是与金属芯丝的纽织结构密切相关的。 时微丝的组织结构进行X R D 分析．由圈7 的 X R D 衍射曲线町知，j 式样的X 衍射阐j } f 巾只出现I F 一仙曼敝射峰，表叫钻壮玻璃包疆微细地的金属芯缒魁 E三ME日* 万方数据 有色金 属 第6 3 卷 昌 i 、 d 搋 划 拍 图4丝的总直径 R w 随H F 酸溶液 侵蚀时间的变化曲线 F i g ．4 D e p e n d e n c eo ft o t a ld i a m e t e ro fg l a s s - c o v e r e d m i c r o w i r eo ne r o s i o nt i m eb yh y d r o f l u o r i cs o l u t i o n 非晶态组织，而金属玻璃或非晶态金属具有很强的耐 腐蚀性能，所以钴基玻璃包覆微细丝的金属芯幺幺在氢 氟酸的侵蚀到一定阶段后，其直径大小几乎不减小。 l4 ‘X J 1 2 Ix l l I X X l k H 蓑㈣ 4 f m 2 I m 0 4 ‘l“l8 0l f X J 溯 o 图5钴基玻璃包覆微细丝的X R D 图谱 F i g ．5 X R Dp a t t e r n so fC o b a s e d g l a s s - c o v e r e dm i e r o w i r e 2 ．2 玻璃包覆微细丝的应力应变关系 试验时纤维不加预张力，保持松弛状态。在负 荷．伸长曲线t 可以看到，初始阶段，加载的负荷与 伸长不呈比例关系，这是由于强伸仪在玻璃包覆微 细丝纤维上加载预张力的过程，根据国标‘1 ，在纤 维伸长0 ．0 4 r a m 时，纤维上加载的最大预张力为 1 ．0 8 c N 。在稳定拉伸阶段，纤维的负荷和伸长旱线 性比例关系，直至断裂。玻璃包覆微丝纤维的断裂 过程是线性的弹性断裂机制‘”1 。去除玻璃包覆层 后的金属芯丝的断裂过程有着相似的断裂机制。金 属芯丝为非晶态组织，非晶态金属的内原子呈短程 有序排列而没有晶态金属内原子的长程有序排列， 且原子的排列顺序无规律．这使得非品态金属具有 很高的位错密度，所以非晶态金属变形时，对缺陷的 移动、消失及产生非常的不敏感，这种内在的机制使 得作品态金属没有加工硬化。 由于没有加工硬化，非晶态金属纤维的托伸变 形在应力上不稳定的，塑性变形和断裂几乎同时发 生，玻璃包覆层和金属的同时断裂也是玻璃层和内 部金属芯协同变形受力的结果。其玻璃包覆微细丝 的拉伸曲线如图6 所示。 Z 逛 罐 图6 玻璃包覆微细丝的拉伸负荷曲线 F i g ．6 L o a dV Se x t e n s i o nC H I V eo f g l a s s c o v e r e dm i c r o w i r e 从玻璃包覆微细丝的拉伸负荷曲线可推断出， 其微细丝的应力应变关系也有着棚似的变化规律， 且玻璃包覆微细丝的拉伸过程遵循胡克定律，其拉 伸载衙和微细丝的伸长餐呈比例关系。玻璃包覆微 细丝是由两种材料复合而成，所以微细丝的拉伸性 能同时遵循胡克定律和复合材料的混合法则。 玻璃包覆微细丝的结构如图7 所示，阴影部分 为金属芯丝，外层为玻璃包覆层，二者之间为串行排 列。从结构上看，内部的金属芯丝为金属，具有一定 的韧性，可视作复合丝的增强体，而外层的玻璃町视 作基体。当玻璃包覆微丝拉伸变形时，微丝的玻璃 层和金属芯丝的应变应相等占． 占。，且等于玻璃包 覆微丝的应变占，，即s 。 占。 占。，根据复合材料的 混合法则。卜”3 ，玻璃包覆微细丝的强度o r ，为式 1 所示，其中玻璃包覆微丝的弹性模量E ，为式 2 所 示，式中s ．，g 。，占。分别为玻璃层、金属芯和玻璃包 覆微细丝的应变以和正分别为玻璃层和金属芯占 玻璃包覆微细丝总体积的体积分数，矿。和I T ．分别 为会属芯和玻璃层的强度，E 。和E 。分别为金属芯 和玻璃层的弹性模量。由式 2 可以得到，复合丝 的弹性模鼍是由金属芯和外层玻璃的体积分数的相 对大小决定的。由式 2 町得式 3 。 盯， 六盯． ‘盯。 s ，E 。 1 E ， 正E ． ‘￡， 2 万方数据 第1 期 王宪军等玻璃包覆层对钴摹玻璃包覆微细丝拉伸强度的影响 E 。／E ， L E 。／E ， ‘ 3 玻璃包覆微细丝的金属芯的强度一般要比外层 的玻璃包覆层要高，那么在承受拉伸变形时，金属芯 承受的拉应力就比玻璃层高得多。所以，外层玻璃 层相埘金属芯丝的体积分数比的大小就决定着玻璃 包覆微细丝的拉伸强度。玻璃包覆微细丝拉伸变形 时，金属芯和玻璃层各自承受的力为F 。和，。，由于 金属芑 和玻璃层变形时的应变萤相等，即占。 占。， 那么有式 4 关系。 ，。／F ， 盯。8 。／ 盯，占， L E 。／ f , E ， 4 由式 4 可以得出，作为增强相的金属芯的体 积分数的大小对玻璃包覆复合金属丝的强度的贡献 大小，也就确定了复合丝的强度的决定因素。 m e u d l ／，- ，访，，c o r e 图7玻璃包覆微细丝的结构示意 F i g ．7 S c h e m a t i cm o d e lo fg l a s s c o v e r e dm i c r o w i r e 根据式 1 和式 2 ，由所测得的微丝的强度和 延伸率，可计算出玻璃包覆微细丝的弹性模量E 。 5 ．2 8 1 0 ⋯P a ，E ， 3 ．5 8 1 0 ⋯P a 。E ． 1 ．0 9 1 0 “P a 。根据强度和应变的关系矿 E e ，并参考 A S T MD 3 3 7 9 7 5 “，由式子 1 计算得出的金属芯 丝和玻璃的弹性模肇E 。和E ．，可计算出金属和玻 璃的强度．t l r 。 2 ．5 0 1 0 ’P a ，盯。 9 ．1 8 1 0 5 P a 。由 计算结果町知，非晶态的金属芯丝的强度要比包覆 的玻璃层的强度高一个数量级，而且与以往的非晶 态金属相比，如与F e 基非晶合金的强度 3 ．5 1 0 9 P a 栩比，C o 基非晶态合金的强度和F e 基非晶 态合金的强度在同一个数鲢级，与高强度特殊钢的 强度相比，其强度也要高得多，但是比铁晶须的强 度一卜”’要低一个数最级。 玻璃包覆微细丝中，在金属芯幺幺直径不变的情 况下，随着外层玻璃层的减薄，金属芯的体积分数增 大。根据式 4 ，随着金属芯体积分数的增大，玻璃 包覆微细幺幺的强度足增大的，如I 冬I8 所示。而且，随 着金届芯体积分数的增大，玻璃包覆微细丝的弹性 模最也足增大的，如图9 所示。 2 ．3 玻璃包覆微丝强度随玻璃层厚度变化的关系 图1 0 所示的足微丝的断裂强度随微丝直径的 吣 ≮ 图8 玻璃包覆微细丝的，_ 仉随 金属芯体积分数增加的变化关系 F i g ．8D e p e n d e n c eo f { 。，f lo fg l a s s c o v e r e dm i c r o w i r e o ni n c r e a s i n gv o l u m ef r a c t i o no f 厶 ￡ o 、 趟 棼l 垲 j s L 图9 玻璃包覆微细丝的E ／层。随 金属芯体积分数增加的变化关系 F i g ．9D e p e n d e n c eo fE ，／E _ o fg l a s s c o v e r e d m i c r o w i r eo ni n c r e a s i n gv o l u m ef r a c t i o no f L 图1 0 玻璃包覆微细丝的拉伸强度随丝 的直径的减小的变化关系一 F i g ．10D e p e n d e n c eo ft e n s i l es t r e n g t ho f g l a s s - c o v e r e dm i c r o w i r eo nd e c r e a s i n g d i a m e t e ro fg l a s s - c o v e r e dm i r e o w i r e 变化曲线。结合玻璃层腐蚀的试验，从图1 0 可得 出，当金属芯丝的外层玻璃层厚度减簿时，微幺幺的强 万方数据 7 0有色金属第6 3 卷 度有所增加。当完全去除玻璃层后，微丝的断裂强 度显著增大，当金属芯丝的直径减小到3 ．7 5 恤m 附 近时，微丝的强度达到最大值。进一步减小微丝的 直径，强度度急剧下降，从图2 中侵蚀3 0 0 s 的微丝 试样可以看出，微丝的表面有腐蚀坑，致使微幺幺的强 度下降。那么这种玻璃包覆微细丝的拉伸强度随玻 璃层厚度的变化而发生的强度的显著变化总体上可 称之为一种所谓的尺寸效应。随着玻璃层厚度的减 薄，玻璃包覆微细丝的强度变化的总体趋势是增加 的。由复合材料的混合法则，玻璃包覆微丝的强度 随着玻璃层厚度的减薄，金属芯丝的体积分数增加， 则微丝的强度是增加的。所以，试验结果与理论计 算进行对比分析可以得出，两者是相符合的。 对不同侵蚀时间所得的不同玻璃层厚度的玻璃 包覆微细丝的拉伸性能进行深入分析，根据不同玻 璃层厚度的玻璃包覆微细丝的应力应变曲线所围成 的面积，估算了玻璃包覆微细丝的韧性，如表l 所 示。从表l 可知，玻璃包覆微细丝在侵蚀到1 8 0 s 时，拉伸强度达到最大值3 3 7 5 M P a ，延伸率为 2 ．4 9 ％，而且韧性也为最大值4 2 0 8 M P a ％，此时玻 璃包覆微细丝的玻璃包覆层完全被去除。与 T ．G o t o 研究的标准拉伸强度为2 5 4 M P a 、延伸率为 6 ％的纯金属钴以及钴基合金中最大的拉伸强度为 4 7 4 0 M P a 、延伸率为4 ％的直径为5 1 x m 的C o 以M n I o C u s i 5 B ．，金属芯丝进行对比，研究对象C o ，oF e ．。 S i ，B 。，合金的拉伸强度比纯金属钻的高一个数量级， 而与C o 。。M n 。。C u S i ，B 。，合金的钴基合金金属芯丝的 强度在同一个数量级，但是要比C o 。。M n 。。C u S i ，B 。， 合金的拉伸强度，延伸率及韧性都小。所以，C o ，。 F e ，。S i ，B 。，合金制备出的玻璃包覆微细丝也是高韧 性，高强度的微细丝，但要作为复合材料的增强体来 参考文献 说，比韧性较好的C o 酣M n 。。C u S i ，B ．，合金差许多。 表1C o ，。F e 。。S i ；B 。，玻璃包覆微细丝的力学性能 T a b l e1M e c h a n i c a lp r o p e r t i e so fg l a s s c o v e r e dm i c r o w i r e C 0 7 0F 8 l oS i 5B t s 从表l 中还可知，不同玻璃层厚度的C o 基玻璃 包覆微细丝的拉伸强度极限范围在1 ～3 G P a ，所以 在对c o 基玻璃包覆微细丝施加拉伸载荷时，最大 外加载荷不能超过0 ．1 2 N 。 3结论 用体积浓度为4 5 ％的H F 溶液侵蚀直径为 2 3 ．0 1 x m 、金属芯直径为7 ．1 斗m 的C o 基玻璃包覆微 细丝时，侵蚀速率为0 ．0 4 7 “m ／8 ，可在1 2 0 s 内完全 去除玻璃包覆层。钴基玻璃包覆微细丝的单丝的应 力应变曲线关系呈线弹性断裂模式，这与铁基玻璃 包覆微细丝的断裂模式相同。在侵蚀到1 8 0 s 时，拉 伸强度达到最大值3 3 7 5 M P a ，延伸率为2 ．4 9 ％，而 且韧性也为最大值4 2 0 8 M P a ％，所以C o 基玻璃包 覆微细丝为高韧性，高强度的纤维。对不同玻璃层 厚度的直径为2 3 ．0 1 x m 的钻基玻璃包覆微细丝进行 加载时，最大外加拉伸载倚不能超过0 ．1 2 N 。 [ 1 ] C h i r i a cH ，O v a r iTA ．A m o r p h o u sg l a s s ．c o v e r e dm a g n e t i cw i r e s p r e p a r a t i o n ，p r o p e r t i e s ，a p p l i c a t i o n s [ J ] ．P r o g r e s si nM a t e r i a l S c i e n c e 。1 9 9 7 ，4 0 3 3 3 3 4 4 ． [ 2 ] T a y l o rGF ．P r o c e s sa n da p p a r a t u sf o rm a k i n gf i l a m e n t s U SP a t e n t ，1 7 9 3 5 2 9 [ P ] ．1 9 9 6 一0 4 一1 6 ． [ 3 ] T a y l o rGF ．Am e t h o do fd r a w i n gm e t a l l i cf i l a m e n t sa n dad i s c u s s i o no ft h e i rp r o p e r t i e sa n du “ s [ J ] ．P h y sR e v ．19 2 4 ，2 3 6 5 5 6 6 0 ． [ 4 ] U l i t o v s iAV ．M a i a n s k iIM ，A v r a m e n k oAI ．M e t h o do fc o n t i n u o u sc a s t i n go fg l a s sc o a t e dm i c m w i r e U S S RP a t e n t ，N o ．1 2 8 4 2 7 [ P ] ．1 9 5 6 0 3 0 9 ． [ 5 ] L a t i nVS ，T o r c u n o vAV ，Z h u k o vA ，e ta 1 ．P r e p a r a t i o na n dp r o p e r t i e so fg l a s s - c o a t e dm i c r o w i r e s [ J ] ．J o u r n a lo fM a g n e t i s ma n d M a g n e t i cM a t e r i a l s ．2 0 0 2 ，2 4 9 4 0 4 1 ． [ 6 ] T o m o k oG o t 6 ．M a s a m i t s uN a g a n o ，K e i z 6T a n a k a ．T e n s i l es t r e n g t ho fc o p p e ra n di r o nf i l a m e n t sp r o d u c e db yt h em e t h e do fg l 嘲 c o a t e dm e l ts p i n n i n g 【J ] ．T r a n s a c t i o n so ft h eJ a p a nI n s t i t u t eo fM e t a l s ，1 9 7 7 ，1 8 2 0 9 2 1 3 ． [ 7 ] T o m o k oG 0 t 6 。M a s a m i t s uN a g a n o ．M e c h a n i c a lp r o p e r t i e so fs i l v e rf i l a m e n tp r o d u c e db yt h em e t h o do fg l ∞s - c 帆t e dm e l ts p i n n i n g 万方数据 第1 期王宪军等玻璃包覆层对钴基玻璃包覆微细丝拉伸强度的影响 7 l [ J ] ．T r a n s a c t i o n so f t h eJ a p a nI n s t i t u t eo fM e t a l s ，1 9 7 7 ，1 8 5 6 2 5 6 6 ． [ 8 ] T o m o k oG o t 6 ，M a s a m i t s uN a g a n o ，N o r i o k iW e h a r a ．M e c h a n i c a lp r o p e r t i e so fa m o r p h o u sF e 8 0 P 1 6 C 3 B If i l a m e n tp r o d u c e db y g l a s s - c o a t e dm e l ts p i n n i n g 【J ] ．T r a n s a c t i o n so ft h eJ a p a nI n s t i t u t eo fM e t a l s ．1 9 7 7 ，1 8 7 5 9 7 6 4 ． [ 9 ] T o m o k oG o t 6 ．T e n s i l es t r e n g t ho fs t a i n l e s ss t e e lf i l a m e n tp r o d u c e db yt h em e t h o do fg l a s s c o a t e dm e l ts p i n n i n g [ J ] ．T r a n s a c t i o n s o ft h eJ a p a nI n s t i t u t eo fM e t a l s ，1 9 7 8 ，1 9 6 0 6 1 ． [ 1 0 ] T o m o k oG o t 6 ．F e Ba n dF e - S i Bs y s t e ma l l o yf i l a m e n t sp r o d u c e db yg l a s s - c o a t e dm e l ts p i n n i n g [ J ] ．T r a n s a c t i o n so ft h eJ a p a n I n s t i t u t eo fM e t a l s 。1 9 8 0 ．2 1 2 1 9 2 2 5 ． [ 11 ] T o m o k oG o t 8a n dA k i h i r oY o s h i n o ．P r e p a r a t i o no fd u c t i l eh i g hs t r e n g t hC ra n dC ob a s ef i l a m e n t sb yg l a s s c o a t e dm e l ts p i n n i n g [ J ] ．T r a n s a c t i o n so ft h eJ a p a nI n s t i t u t eo fM e t a l s ，1 9 8 5 ，2 6 5 5 7 5 6 2 ． [ 1 2 ] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局．G B ／T1 8 8 7 6 ．1 2 0 0 2 应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、 夹杂物含量和级别的标准试验方法第l 部分钢和其他金属中夹杂物或第二相组织含量的图像分析与体视学测定 [ s ] ．北京，2 0 0 3 ． [ 1 3 ] 中华人民共和国纺织工业部．G B ／T1 4 3 3 7 1 9 9 3 ．合成短纤维断裂强力及断裂伸长试验方法[ s ] ．上海织纤维检验 所．1 9 9 3 ． [ 1 4 ] A m e r i c a nS o c i e t yf o rT e s t i n ga n dM a t e r i a l s ．A S T MD 3 3 7 9 7 5 ．S t a n d a r dT e s tM e t h o df o rT e n s i l eS t r e n g t ha n dY o u n g hM o d u l u s f o rH i g h ．M o d u l u sS i n g l e F i l a m e n tM a t e r i a l s [ S ] ．W e s tC o n s h o h o c k e n ，U n i t e dS t a t e s A S T MI n t e r n a t i o n a l ，1 9 7 5 ． [ 1 5 ] E l i t e sM ，L l o r c aJ ．F i b e rF r a c t u r e [ M ] ．A m s t e r d a m E l s e v i e r ，2 0 0 2 1 2 9 一1 3 2 ，2 2 8 2 2 9 ． E f f e c to fG l a s sC o a t i n go f fT e n s i l eS t r e n g t ho fC o - b a s e dG l a s s - C o v e r e dM i c r o w i r e W A N GX i a n - j u n ，L I UH a n g ，W A N GZ i d o n g ．H EP u z h e n S c h o o lo f M a t e r i a lS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g ．U n i v e r s i t yo f S c i e n c ea n dT e c h n o l o g yB e i j i n g ，B e i j i n g1 0 0 0 8 3 ，C h i n a A b s t r a c t T h ed e p e n d e n c eo ft e n s i l es t r e n g t ho fC o - b a s e dg l a s s - c o v e r e dm i c r o w i r eo nt h i c k n e s s e so fg l a s sc o a t i n gi s i n v e s t i g a t e d 。t h eC o - b a s e dg l a s s c o v e r e dm i c r o w i r e sw i t ht o t a ld i a m e t e r 咖2 3 ．Op ．m a n dm e t a l l i cc o r ed i a m e t e r 4 , 7 ．1p , ma r ee r o d e dt ot h eg l a s s - c o v e r e dm i c r o w i r e sw i t hd i f f e r e n tt h i c k n e s s e so fg l a s sc o a t i n gb yh y d r o f l u o r i c s o l u t i o nw i t h4 5 ％v o l u m e t r i cc o n c e n t r a t i o n ．T h ed i m e n s i o n so ft h em i c r o w i r e sa r eo b s e r v e db ym e t a l l o g r a p i c m i c r o s c o p ea n dS i n g l ep r e t r e a t e dm i c r o w i r e so fd i f f e r e n ts i z e sa r eu n i a x i a l l ys t r e t c h e db yf i l a m e n tt e n a c i t ym a c h i n e ． T h eC o b a s e dg l a s s - c o v e r e dm i c r o w i r ei ss t r e t c h e dt of r a c t u r ew i t ham e c h a n i s mo fl i n e a re l a s t i cf r a c t u r e ．A n dt h e m a x i m u mt e n s i l es t r e n g t ho fC o - b a s e dg l a s s c o v e r e dm i c r o w i r ecanr e a c hu pt o3 ．4 G P aw i t ht h ee l o n g a t i o no f 2 ．4 9 ％a n dt h et o u g h n e s s4 2 0 8M P a ％．I tc a nb ec o n c l u d e dt h a tC o - b a s e dg l a s s - c o v e r e dm i c r o w i r ei sh i g h t o u g h n e s sa n dh i g hc o m p o s i t ef i l a m e n t ． K e y w o r d s c o m p o s i t em a t e r i a l ；h i g ht o u g h n e s sh i g hc o m p o s i t ef i l a m e n t ；g l a s sc o a t i n g ；C o b a s e dg l a s s - c o v e r e dm i c r o w i r e ；t e n s i l es t r e n g t h 万方数据