(9)--复合材料界面.ppt

《(9)--复合材料界面.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(9)--复合材料界面.ppt（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、复合材料界面一、界面的定义 一般把增强相与基体之间化学成分显著变化、构成彼此结合的、能传递载荷作用的区域，称为界面。界面在复合材料中所占的比例很大。界面也存在正反两方面的作用。1、外力场、外力场 2、基体、基体 3、基体表面区、基体表面区 4、相互渗透区、相互渗透区 5、增强剂表面区、增强剂表面区 6、增强剂、增强剂 二、界面对复合材料性能的影响 1.界面的强化作用复合材料内界面结合强度是影响复合效果的最主要因素。具有良好结合强度的界面，可以产生如下强化效应：（1）阻止裂纹的扩散，提高材料的韧性；（2）通过应力传递，使强化相承受较大的外载荷，提高复合材料的承载能力；（3）分散和吸收各种机械冲击

2、和热冲击的能量，提高抗外加冲击的能力；（4）使强化相与基体产生既相互独立又相互协调的作用，弥补各自的缺点，获得新的材料使用性能。界面结合并非越高越好，结合强度过高时，往往使复合材料的强度和韧性下降。a.界面反应物具有脆性、塑性较差b.强度过高，降低了变形能力与缓冲能力2影响界面结合强度的因素（1）复合材料组成与结构形成：纤维状的强化相与基体之间的结合强度，比颗粒状的强化相的要好。表面粗糙的增强体与基体之间的结合强度较高。（2）组元的物理与化学性能：强化相与基体热膨胀系数是否一致，相差过大会影响结合强度；能否产生界面浸润、扩散或化学反应。（3）制备与成形工艺：工艺不同，对界面产生浸润、扩散、化学

3、反应的影响不同。三、界面结合形式 1粘结结合指基体与增强相之间通过粘结作用而形成的一种界面结合形式。主要有四种理论。（1）表面润湿理论 界面结合靠液态基体对增强相（固相）润湿作用，其界面结合模式主要有两种：(A)机械粘结：微小凹凸、孔隙，机械铆钉式的结合作用。(B)物理吸附：范德华力的物理吸附作用的物理结合力。（2）化学键理论界面结合力由基体与增强相表面之间产生化学建（如共价键）引起。（3）可形变层理论由于强化相与基体的热膨胀系数不同或基体的固化收缩而引起附加应力，从而产生应力集中造成微裂纹。（4）扩散层理论界面上发生扩散现象，形成扩散层，实现界面粘结。2溶解结合是基体与增强相之间，在充分润湿的情形下产生一定的相互溶解的界面结合形式。这种结合形式具有良好的界面结合强度，但对增强相不利，溶解作用可能会损伤增强体，使强度下降。3反应结合基体与强化相之间发生化学反应，在界面形成反应物的一种结合方式。反应结合多见于金属基和陶瓷基复合材料。TiB2纤维表面涂层纤维表面涂层SiCF/Ti复合复合材料界面材料界面SEM（黄线为连续线扫描）（黄线为连续线扫描）