我们所说的界面,并非是一 个没有厚度的理想几何面。 实验已证明,两相交接的区 域是一个具有相当厚度的界 面层,即中间相。 2 PMC界面区域(interface zone of PMC)示意图 5 1-外力场; 6 2-树脂基体; 3-基体表面区; 4-相互渗透区; 5-增强剂表面区; 6-增强剂
6 我们所说的界面,并非是一 个没有厚度的理想几何面。 实验已证明,两相交接的区 域是一个具有相当厚度的界 面层,即中间相。 PMC界面区域(interface zone of PMC)示意图 1-外力场; 2-树脂基体; 3-基体表面区; 4-相互渗透区; 5-增强剂表面区; 6-增强剂
复合材料界面结构与性能特点: )非单分子层,其组成、结构形态、形貌十分复杂、形 式多样,界面区至少包括:基体表面层、增强体表面层 基体/增强体界面层三个部分。 ⅱ)具有一定厚度的界面相(层),其组成、结构、性 能随厚度方向变化而变化。 )界面的比表面积或界面相的体积分数很大(尤其是 纳米复合材料)界面效应显著:复合材料复合效应产生 的根源。 ⅳ)界面缺陷形式多样(包括残余应力)对复合材料性 能影响十分敏感
7 复合材料界面结构与性能特点: i) 非单分子层,其组成、结构形态、形貌十分复杂、形 式多样,界面区至少包括: 基体表面层、增强体表面层 、基体/增强体界面层三个部分。 ii ) 具有一定厚度的界面相(层),其组成、结构、 性 能随厚度方向变化而变化。 iii) 界面的比表面积或界面相的体积分数很大(尤其是 纳米复合材料)界面效应显著:复合材料复合效应产生 的根源。 iv) 界面缺陷形式多样(包括残余应力)对复合材料性 能影响十分敏感
界面效应: ①物理效应, 引起各组分之间互相浸润、扩 散、相容性、界面自由能结构网络互穿的 变化: ②化学效应:导致界面上的化学反应,形成 新的界面层结构: ③力学效应:引起界面上的应力分布。 8
8 界面效应: ① 物理效应,引起各组分之间互相浸润、扩 散、相容性、界面自由能结构网络互穿的 变化; ② 化学效应:导致界面上的化学反应,形成 新的界面层结构; ③ 力学效应:引起界面上的应力分布
3.2界面的形成与作用机理 3.2.1界面的形成 复合材料体系对界面要求各不相同,它们的 成型加工方法与工艺差别很大,各有特点,使复 合材料界面形成过程十分复杂,理论上可分为两 个阶段。 (接触一吸附与浸润一交互扩散一化学结合 或物理结合)—固化。 化学结合可看作是一种特殊的浸润过程
9 3.2 界面的形成与作用机理 3.2.1 界面的形成 复合材料体系对界面要求各不相同,它们的 成型加工方法与工艺差别很大,各有特点,使复 合材料界面形成过程十分复杂,理论上可分为两 个阶段。 (接触—吸附与浸润—交互扩散—化学结合 或物理结合)——固化。 化学结合可看作是一种特殊的浸润过程
第一阶段: 增强体与基体在一组份为液态(或粘流态)时的 接触与浸润过程。(界面形成与发展的关键阶段) 在复合材料的制备过程中,要求组分间能牢固地 结合,并有足够的强度。要实现这一点,必须要使 材料在界面上形成能量最低结合,通常都存在一个 液体对固体的相互浸润。 10
10 在复合材料的制备过程中,要求组分间能牢固地 结合,并有足够的强度。要实现这一点,必须要使 材料在界面上形成能量最低结合,通常都存在一个 液体对固体的相互浸润。 第一阶段: 增强体与基体在一组份为液态(或粘流态)时的 接触与浸润过程。(界面形成与发展的关键阶段)