40 30 20 10 0 5 10 15 20 膨张单体含量，质量分数/% 碳纤维/环氧复合材料 冲击韧性与膨胀单体含量的关系 口膨胀单体的加入有效地减缓了因纤维/基体 热膨胀系数失配而产生的热应力以及环氧树 脂固化产生的收缩
膨胀单体的加入有效地减缓了因纤维／基体 热膨胀系数失配而产生的热应力以及环氧树 脂固化产生的收缩
减缓界面应力的另一种方法是设计柔性的界面层。 ▣采用涂层的方法，可在不降低或少降低剪切强度的 前提下，大大提高复合材料的断裂韧性。例如，采 用硅橡胶涂覆在碳纤维表面上，随着涂层厚度的增 加，碳纤维复合材料的断裂韧性可提高100%，弯 曲强度略有下降。 ▣采用电化学聚合的方法是在石墨纤维表面聚合上一 层柔性的聚合物界面层，共聚的单体为丙烯酸甲酯 (MA)和丙烯腈(AN)。通过调整界面层的厚度可显 著改进石墨纤维/环氧复合材料的力学性能
减缓界面应力的另一种方法是设计柔性的界面层。 采用涂层的方法，可在不降低或少降低剪切强度的 前提下，大大提高复合材料的断裂韧性。例如，采 用硅橡胶涂覆在碳纤维表面上，随着涂层厚度的增 加，碳纤维复合材料的断裂韧性可提高100％，弯 曲强度略有下降。 采用电化学聚合的方法是在石墨纤维表面聚合上一 层柔性的聚合物界面层，共聚的单体为丙烯酸甲酯 (MA)和丙烯腈(AN)。通过调整界面层的厚度可显 著改进石墨纤维／环氧复合材料的力学性能
110 0000 冲击强度，kJ/m2 层问剪切强度，Mpa 50 0 0.050.1 0.150.20.25 0.30.350.4 界面厚度um 冲击和剪切强度与ANMA界面厚度关系
环氧基体 环氧基体 涂层 界面层 纤维 纤维 ▣ 在高模量的增强纤维和低模量的基体之间引入中间模量 的梯度过渡界面层，也可改善复合材料的综合性能。 ▣ 在碳纤维的表面涂覆一层不含固化剂的环氧树脂，然后 与含固化剂14.5%的环氧树脂复合，在固化过程中，固 化剂沿涂覆在纤维表面的环氧层向纤维表面扩散。固化 剂含量越低，树脂模量越高，这样就使得界面层的模量 从纤维表面一侧向树脂基体一侧递减，直至与树脂基体 相同。 ▣ 该界面层不但提高了纤维间剪应方的传递能力，而且也 改变了界面的破坏模式
在高模量的增强纤维和低模量的基体之间引入中间模量 的梯度过渡界面层，也可改善复合材料的综合性能。 在碳纤维的表面涂覆一层不含固化剂的环氧树脂，然后 与含固化剂14.5％的环氧树脂复合，在固化过程中，固 化剂沿涂覆在纤维表面的环氧层向纤维表面扩散。固化 剂含量越低，树脂模量越高，这样就使得界面层的模量 从纤维表面一侧向树脂基体一侧递减，直至与树脂基体 相同。 该界面层不但提高了纤维间剪应方的传递能力，而且也 改变了界面的破坏模式
10.4.2复合材料界面的动态力学分 析 口 扭辫分析是动态力学分析(DMA)的一种 方法。 ▣ 将纤维均匀地编织成三股、四股或六股的辫 子，作为被检测聚合物的支承体，被测物浸 渍附着在辫子上成为复合材料试样，支承物 和被测物之间存在界面。由于受到界面束缚 的影响，聚合物的性能会发生不同的变化， 反映出复合材料界面的特性
10.4.2 复合材料界面的动态力学分 析 扭辫分析是动态力学分析（DMA）的一种 方法。 将纤维均匀地编织成三股、四股或六股的辫 子，作为被检测聚合物的支承体，被测物浸 渍附着在辫子上成为复合材料试样，支承物 和被测物之间存在界面。由于受到界面束缚 的影响，聚合物的性能会发生不同的变化， 反映出复合材料界面的特性