環(huán)氧板材料的性能不僅取決于基體、增強(qiáng)體和它們形成的界面，還與環(huán)氧板材料的組織結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，在以往的環(huán)氧板材料研究中尚未涉及這一點(diǎn)。 隨著科技進(jìn)步，研究手段的改進(jìn)和人們對(duì)大自然認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步深入， 人們發(fā)現(xiàn)大自然中存在著一些獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，如蜂窩結(jié)構(gòu)、木質(zhì)結(jié)構(gòu)、骨結(jié)構(gòu)等，不是簡(jiǎn)單的環(huán)氧板結(jié)構(gòu)，而是一種分級(jí)結(jié)構(gòu)。分級(jí)結(jié)構(gòu)(HierarchicalStructure)尚無(wú)統(tǒng)一的確切定義，一般是指不同尺度或不同形態(tài)的多相物質(zhì)相對(duì)有序排列所形成的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)常用于生物材料、高分子材料和陶瓷材料中，在金屬材料中應(yīng)用甚少。

筋之所以具有超高的強(qiáng)度和韌性，與其獨(dú)特的分級(jí)結(jié)構(gòu)密不可分。由膠原蛋白微絲組成膠原蛋白纖維，形成第一-級(jí)纖維束，再由環(huán)氧板纖維束和筋內(nèi)膜構(gòu)成第二級(jí)、第三級(jí)纖維束，最后由筋膜包裹。當(dāng)然，分級(jí)結(jié)構(gòu)可能有更多的級(jí)。此外，骨頭中應(yīng)力分布越大的部位，孔越小和越少，骨密度越大;骨中受力小的部位則孔越大而多，且互為連通，骨密度也越小。木頭由沿軸向和徑向呈一定取向且尺度不同的孔組成，該種獨(dú)特結(jié)構(gòu)使骨頭和木頭強(qiáng)而韌。

眾所周知，陶瓷材料具有較高脆性，因而限制了其應(yīng)用范圍，設(shè)想如能在陶瓷材料中構(gòu)建分級(jí)結(jié)構(gòu)，其韌性將顯著提高。即為Jiang Xu等人采用雙陰極輝光放電技術(shù)在鈦背底表面制成MoSi2/MosSis分級(jí)結(jié)構(gòu)涂層的顯微組織圖及其斷裂過(guò)程示意圖。涂層的縱向結(jié)構(gòu):外層為1μm 厚C40結(jié)構(gòu)的MoSi2; 里層為晶粒呈雙峰分布的梯度納米環(huán)氧板材料MoSi2/MosSiz, Mo元素為上坡擴(kuò)散分布。研究表明該結(jié)構(gòu)的陶瓷涂層韌性可通過(guò)不同尺度顯微組織的韌化，即細(xì)小顆粒中的剪切滑移和粗顆粒中的位錯(cuò)環(huán)氧板增韌，使陶瓷環(huán)氧板材料的韌性顯著提高。該種結(jié)構(gòu)還可在其他脆性材料中拓展應(yīng)用。

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