第6章 复合材料的界面.ppt

* * Polymer Composites 第5章 复合材料力学性能 5.1 概 述 5.2 各向异性弹性材料力学基础 5.3 单层板的弹性特性 5.4 单层板的强度理论 5.5 复合材料的力学性能试验 5.6 单向复合材料各组分的强度准则 5.7 复合材料单向层板均匀各向同性材料的强度理论 5.8 纤维复合材料的疲劳行为 5.9 单向复合材料的破坏模式 Review Content 第6章 复合材料的界面 6.1 研究复合材料界面的重要性 6.2 高聚物复合材料界面的形成及作用机理 6.3 填充、增强材料的表面处理 6.4 复合材料界面分析技术 6.1 研究复合材料界面的重要性 界面层成为复合材料组成的一部分 使不同材料结合成为一个整体 对整体的性能有着决定性的影响 界面层的组成、结构与性能 填充、增强材料与基体材料的组成及它们间的反应性能 复合材料内部存在大量界面层 6.2 高聚物复合材料界面的形成及作用机理 ◇ 界面层的形成 阶段I 增强材料与基体之间能够浸润和接触 浸润性表示液固发生接触的情况，是良好粘结的必要条件 浸润现象（Wetting） 不浸润 完全浸润 不完全浸润 接触角 Contact angle 阶段II 增强材料与基体材料间通过相互作用而使界面固定下来，形成固定的界面层。 界面层的结构： 界面粘合力的性质 界面层的厚度 界面层的组成 ◇ 界面层的作用机理 化学键理论 弱边界理论 物理（浸润）吸附理论 机械粘结理论 6.3 填充、增强材料的表面处理 ※ 玻璃纤维的表面处理 采用有机硅烷偶联剂与有机络合物偶联剂进行处理 有机硅烷偶联剂 2）硅醇之间进行缩合反应，形成低聚体； 有机硅烷偶联剂处理机理： 1）硅烷偶联剂水解 3）吸水玻璃纤维的表面与硅醇之间形成氢键； 4）最后干燥脱水，玻璃纤维表面与硅醇之间形成共价键 处理方法： 1）在玻璃纤维清洁的表面直接涂覆偶联剂； 2）在玻璃纤维纺丝的过程中用偶联剂进行处理； 3）在制备复合材料时，将偶联剂直接掺混到基体中 处理效果：改善复合材料性能 耐水性、电绝缘性及耐老化性能 ※ 碳纤维的表面处理 氧化法（气相氧化法、液相氧化法、阳极氧化法） 沉积法 电沉积及与电聚合法 等离子体处理法 处理方法： 处理效果： 改善碳纤维的表面性能 增加与高聚物的粘结力 *