聚合物基复合材料-界面.pdf

第四章第四章-复合材料的界面复合材料的界面 材料科学与工程学院 河南理工大学河南理工大学 2 第第第第一一节节节节 界面的基本概念界面的基本概念界面的基本概念界面的基本概念 有哪些影响因素？ 增强材料的性能 PMC性能 基体的性能 结构及成型技术 界面层性能 3 界面：相与相之间的交相与相之间的交界面，即两相间的接触表相间的接触表面。 固固- 固固、液液-液液、固固-气气、固固-液和液液和液-气种类型气种类型。 在复合材料中在复合材料中 ，，两相两相 （（如纤维与基体如纤维与基体））之间某种材料特之间某种材料特 性出现不连续的区域叫做界面。 聚合物基体 基体表面区 相互渗透区 增强体表面区增强体表面区 增强体 4 物理效应：各组分相互浸润、 扩散扩散、相溶性相溶性、界面自由能界面自由能、 结构网络互穿的变化 界 复 化学效应：界面化学反应、 效 面 材 合 合 应 应 料 料 形成新的界面层结构 力学效应力学效应：：引起界面上的引起界面上的 应力分布 界面弱：强度刚度低，断裂抗力较高 界面强界面强：强度刚度高强度刚度高，脆性大脆性大 5 第二节第二节第二节第二节 界面的形成与作用机理界面的形成与作用机理界面的形成与作用机理界面的形成与作用机理 1、界面的形成形成 两个阶段两个阶段 ：： 基体与增强纤维的接触与浸润：选择吸附 聚合物的固化阶段 复合材料制备的一个要求： 组分间能牢固的结合组分间能牢固的结合 ，，并且有足够的强度并且有足够的强度 实现条件 ：使材料在界面上形成能量的最低结合 6 第二节第二节第二节第二节 界面的形成与作用机理界面的形成与作用机理界面的形成与作用机理界面的形成与作用机理 1、界面的形成形成 σ LV 气 σ θ 液 SV