陶瓷基复合材料界面.pptx

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1、4.1复合材料内的界面面积从上面二式中可得：从上面二式中可得：设这块复合材料的体积为设这块复合材料的体积为 1 m2，Vf为为 0.25，则有则有第1页/共16页4.1复合材料内的界面面积 第2页/共16页4.1复合材料内的界面面积对于颗粒增强的复合材料来说，可以计算得到：对于颗粒增强的复合材料来说，可以计算得到：若若VP=0.25第3页/共16页4.2复合材料内的界面晶体学性质从晶体学角度看，界面有共格、半共格和非共格三种。从晶体学角度看，界面有共格、半共格和非共格三种。第4页/共16页4.2复合材料内的界面晶体学性质 第5页/共16页4.3浸润性浸润性代表了一种液体在一种固体表面扩展的能力

2、。浸润性代表了一种液体在一种固体表面扩展的能力。第6页/共16页4.3浸润性当一个液滴在固体界面时，在热力学上只有当一个液滴在固体界面时，在热力学上只有 sl+lv sv液滴才能在固体表面扩展开来。液滴才能在固体表面扩展开来。达到平衡的条件是：达到平衡的条件是：sl+lv cos =sv其中其中 就是接触角：就是接触角：第7页/共16页4.3浸润性 =0时，液体完全浸润固体；时，液体完全浸润固体；0 90时就认时就认为不发生液体浸润。为不发生液体浸润。浸润与界面的粘结是不同的，浸润只是强粘结界面的必要浸润与界面的粘结是不同的，浸润只是强粘结界面的必要条件，而非充分条件。条件，而非充分条件。第8

3、页/共16页4.4陶瓷基复合材料界面的粘结两相界面的粘结（粘接、粘合或粘着等）方式有多种，如两相界面的粘结（粘接、粘合或粘着等）方式有多种，如静电粘结、机械作用粘结、浸润粘结、反应粘结等等。静电粘结、机械作用粘结、浸润粘结、反应粘结等等。对于陶瓷基复合材料来讲，界面的粘结形式主要有两种，对于陶瓷基复合材料来讲，界面的粘结形式主要有两种，即机械粘结和化学粘结。即机械粘结和化学粘结。机械粘结机械粘结 由于基体的收缩率较大，冷却收缩后基体将增强相包裹产由于基体的收缩率较大，冷却收缩后基体将增强相包裹产生压应力。生压应力。通过渗透、高温扩散等基体渗入或浸入增强纤维的表面而通过渗透、高温扩散等基体渗入或

4、浸入增强纤维的表面而形成机械结合。形成机械结合。第9页/共16页4.4陶瓷基复合材料界面的粘结界面的剪应力界面的剪应力 为：为：i=i 为摩擦系数，为摩擦系数，通常，通常，0.1-0.6机械粘结为低能量机械粘结为低能量弱粘结，其界面强度较弱粘结，其界面强度较化学粘结低。化学粘结低。第10页/共16页4.4陶瓷基复合材料界面的粘结 化学粘结化学粘结通过原子或分子的扩散在界面上形成了固溶体或化合物，通过原子或分子的扩散在界面上形成了固溶体或化合物，此时即为化学粘结。此时即为化学粘结。扩散控制的反应中，有扩散控制的反应中，有其中，其中，x 是反应区的厚度，是反应区的厚度，D是扩散系数，是扩散系数，t 则为时间。而且则为时间。而且 D 可按照可按照Arrhenius方程计算：方程计算：第11页/共16页4.5陶瓷基复合材料界面的作用4.5.1界界面的作用面的作用第12页/共16页4.5陶瓷基复合材料界面的作用第13页/共16页4.5陶瓷基复合材料界面的作用4.5.2 界面的改善界面的改善第14页/共16页4.5陶瓷基复合材料界面的作用第15页/共16页感谢您的观看！第16页/共16页