藉助薄膜力学性能测试方法研究金属基层状复合材料界面结合强度及其附近微区的性能如硬度、屈服强度 等。并引入内应力，研究组织、结构和内应力对疲劳裂纹分叉、止裂等的关系。选择既有实用意义又具有不同界面的层状复合材料为对象。拟调变界面区状态以考核结论的正确性，经验证的研究结果不仅对层状也对其他类型复合材料的设计有指导意义。 2100433B

本项目采用微粒与细丝，组成与工艺双重和多重复合新技术配制了抗压强度>350MPa，折压比<1：3的超高性能水泥基复合材料；纤维混杂与微膨胀复合增强的超耐久水泥基复合材料；性能先进的特种SIFCON材料，首次通过靶体试验揭示了该材料具有优异的遮弹与防护特性。通过宏观行为与微观结构的剖析提出了产生高与超高性能的机理。综合运用概率断裂力学、愈渗和分形理论，在国内外首次提出反映孔结构及其随机性的水泥基强度模型。在深层次剖析界面层强化、消失与再强化基础上，通过力学模型的建立和有限元分析，创造性的提出了定量计算界面效应范围及其随机叠加强化的科学方法，发展了界面理论，为加速超高性能低成本水泥基复合材料的发展提供了重要理论依据。 2100433B

碳纤维增强铝基复合材料是一种重要的复合材料，因具有轻质、高强、良好的塑性和导热性，被认为是理想的功能材料和结构材料，可广泛应用于航天航空、军事和汽车工业等领域。碳纤维与铝基体的界面结合问题是碳纤维增强铝基复合材料制备过程中最重要也是最难控制的环节。本项目以碳纤维布增强铝基复合材料为研究对象，研究碳纤维布与铝基体凝固过程及塑性变形阶段的界面行为。利用同步辐射原位成像、数值模拟、高分辨透射电镜等手段表征凝固过程中碳纤维与铝基体的界面反应、界面形貌及反应产物，研究电磁场、压力场及表面处理对界面行为的影响机制，研究固态变形过程中界面结构的协同变形机制。掌握碳纤维与铝基体结合过程中界面的形成和演变规律，并深入阐释界面形成的热力学和动力学机制。在此基础上，解决铝熔体对碳纤维布的浸渗问题，并实现控制碳纤维与铝基体的结合反应过程，为研究碳纤维增强铝基复合材料的制备方法提供理论指导。