ウィスカは合金の亀裂伝播エネルギーを吸収することができ、吸収されるエネルギーの大きさはウィスカとマトリックスの結合状態によって決まります。 ウィスカーが外部負荷の下で合金マトリックスから引き抜かれる場合、強化の目的を達成するために、外部負荷エネルギーの一部が界面摩擦により消費されます。 強化効果は、ウィスカーと界面との間の摺動抵抗に影響されます。 外部負荷がウィスカに効果的に伝達されるように、ウィスカと基板界面の間には多くの結合力が必要であり、十分な引き抜き長さを確保するために結合力が大きすぎてはなりません。 亀裂たわみ強化: 亀裂の先端がマトリックスの弾性係数よりも大きい弾性率を持つ第 2 相に遭遇すると、亀裂は元の進行方向から逸脱し、2 つの相の界面に沿って、またはマトリックス内で拡大します。 クラックの非平面破壊は、平面破壊よりも破断面が大きいため、より多くの外部エネルギーを吸収でき、靭性を高める効果があります。
弾性率の高いウィスカーまたは粒子をマトリックスに追加すると、亀裂のたわみと強化メカニズムが発生する可能性があります。 マトリックスが破壊されると、ウィスカーは外部負荷に耐え、破壊された亀裂表面間のブリッジ接続として機能します。 ブリッジされたウィスカーは、マトリックスに力を発生させて亀裂を閉じ、外部負荷を消費して仕事をすることができるため、材料の靭性が向上します。
