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山東中航泰達(dá)復(fù)合材料有限公司
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| 復(fù)合材料的界面及增強(qiáng)材料的表面處理 |
復(fù)合材料的界面及增強(qiáng)材料的表面處理
       復(fù)合材料的界面指基體與增強(qiáng)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(jī)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(méi)有的特性，它對(duì)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(rùn)性、相容性、擴(kuò)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(gè)多層結(jié)構(gòu)的過(guò)渡區(qū)域，界面區(qū)是從與增強(qiáng)劑內(nèi)部性質(zhì)不同的某一點(diǎn)開(kāi)始，直到與樹(shù)脂基體內(nèi)整體性質(zhì)相一致的點(diǎn)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(lái)分，這一界面區(qū)有五個(gè)亞層組成，每一亞層的性能均與樹(shù)脂基體和增強(qiáng)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(duì)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(duì)復(fù)合材料界面的認(rèn)識(shí)還是很不充分，更談不上一個(gè)通用的模型來(lái)建立完整的理論。所以對(duì)于界面只能簡(jiǎn)單羅列一下各個(gè)理論。
        對(duì)于聚合物基復(fù)合材料界面，其界面形成分為兩個(gè)階段：1.基體與增強(qiáng)纖維的接觸與浸潤(rùn)過(guò)程；2.聚合物的固化階段。目前有的理論為：界面浸潤(rùn)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(kuò)散層理論；減弱界面局部應(yīng)力作用理論。
        對(duì)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(cuò)的溶解擴(kuò)散型界面；Ⅲ類界面則含有亞微級(jí)左右的界面反應(yīng)物質(zhì)（界面反應(yīng)層）。 |
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