復(fù)合材料的界面及增強材料的表面處理

時間：2020-04-01作者：山東中航泰達復(fù)合材料有限公司瀏覽：203

復(fù)合材料的界面及增強材料的表面處理
???????復(fù)合材料的界面指基體與增強物之間化學(xué)成分有顯著變化的、構(gòu)成彼此結(jié)合的、能起載和傳遞作用的微小區(qū)域。一般可將界面的機能歸納為：傳遞效應(yīng)、阻斷效應(yīng)、不連續(xù)效應(yīng)、散射和吸收效應(yīng)、誘導(dǎo)效應(yīng)。界面上產(chǎn)生的這些效應(yīng)，是任何一種單體材料所沒有的特性，它對復(fù)合材料具有重要作用。界面的效應(yīng)既與界面結(jié)合狀態(tài)、形態(tài)和物理-化學(xué)性質(zhì)等有關(guān)，也與界面兩側(cè)組分材料的浸潤性、相容性、擴散性等密切相聯(lián)。
?????? 復(fù)合材料中的界面并不是單純的幾何面，而是一個多層結(jié)構(gòu)的過渡區(qū)域，界面區(qū)是從與增強劑內(nèi)部性質(zhì)不同的某一點開始，直到與樹脂基體內(nèi)整體性質(zhì)相一致的點間的區(qū)域。此區(qū)域的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)都不同于兩相中的任一相，從結(jié)構(gòu)來分，這一界面區(qū)有五個亞層組成，每一亞層的性能均與樹脂基體和增強基的性質(zhì)、偶聯(lián)劑的品種和性質(zhì)、復(fù)合材料的成型方法等密切相關(guān)。
??????? 由于界面尺寸小且不均勻，化學(xué)成分基結(jié)構(gòu)復(fù)雜，力學(xué)環(huán)境復(fù)雜，及對于成分和相結(jié)構(gòu)也很難做出全面分析。因此迄今為止對復(fù)合材料界面的認識還是很不充分，較談不上一個通用的模型來建立完整的理論。所以對于界面只能簡單羅列一下各個理論。
??????? 對于聚合物基復(fù)合材料界面，其界面形成分為兩個階段：1.基體與增強纖維的接觸與浸潤過程；2.聚合物的固化階段。目前有的理論為：界面浸潤理論；化學(xué)鍵理論；物理吸附理論；變形層理論；拘束層理論；擴散層理論；減弱界面局部應(yīng)力作用理論。
??????? 對于金屬基復(fù)合材料的界面，比聚合物基復(fù)合材料復(fù)雜的多。其中，Ⅰ類界面是平整的，厚度僅為分子層的程度，除原組成成分外，界面上基本不含其他物質(zhì)；Ⅱ類界面是由原組成成分構(gòu)成的犬牙交錯的溶解擴散型界面；Ⅲ類界面則含有亞微級左右的界面反應(yīng)物質(zhì)（界面反應(yīng)層）。


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