1. Versterking van de korrelgrens:keramische deeltjes kunnen fungeren als effectieve vastzetpunten voor de korrelgrenzen. Ze belemmeren de beweging van korrelgrenzen tijdens vervorming, waardoor de kopermatrix wordt versterkt. De aanwezigheid van keramische deeltjes beperkt de korrelgroei, waardoor een fijnere korrelstructuur ontstaat. Fijnere korrels bieden meer weerstand tegen dislocatiebewegingen, wat leidt tot grotere sterkte.

2. Interacties tussen dislocaties en deeltjes:keramische deeltjes kunnen interageren met dislocaties in de kopermatrix. Dislocaties zijn lijndefecten die kunnen bewegen en plastische vervorming in het materiaal kunnen veroorzaken. Keramische deeltjes kunnen fungeren als obstakels voor dislocatiebewegingen, waardoor dislocaties eromheen kunnen buigen of buigen. Dit vereist extra energie voor de dislocaties om de deeltjes te overwinnen, wat resulteert in een verhoogde weerstand tegen plastische vervorming en dus in versterking van het koper.

3. Scheurdoorbuiging en overbrugging:Keramische deeltjes kunnen ook bijdragen aan de harding van koper. Wanneer het materiaal wordt blootgesteld aan externe spanningen, kunnen scheuren ontstaan ​​en zich voortplanten. De aanwezigheid van keramische deeltjes kan het pad van deze scheuren afbuigen, waardoor ze een kronkeliger pad volgen. Dit verhoogt de energie die nodig is voor de voortplanting van scheuren en verbetert de breuktaaiheid van het koper-keramische composiet.

4. Belastingoverdracht:Keramische deeltjes kunnen ook dienen als dragende componenten binnen de kopermatrix. Ze kunnen een deel van de uitgeoefende belasting dragen, waardoor de spanning op de kopermatrix wordt verminderd. Dit lastverdelingsmechanisme draagt ​​bij aan de algehele sterkte en mechanische prestaties van het composietmateriaal.

5. Orowan-versterking:in sommige gevallen kunnen de keramische deeltjes fungeren als sterke obstakels die de beweging van dislocaties voorkomen. Wanneer dislocaties een deeltje tegenkomen, kunnen ze het deeltje omzeilen of erdoor worden vastgepind. De energie die nodig is om de dislocatie het deeltje te laten omzeilen, staat bekend als de Orowan-spanning. De aanwezigheid van de deeltjes verhoogt de Orowan-spanning, wat leidt tot een grotere sterkte van het materiaal.

De specifieke versterkingsmechanismen die domineren in een koper-keramiekcomposiet zijn afhankelijk van de grootte, vorm, volumefractie en verdeling van de keramische deeltjes, evenals van de eigenschappen van de kopermatrix en de aard van het grensvlak tussen de twee materialen.