碳纖維復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)

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1、為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車(chē)場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開(kāi)展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃碳纖維復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)　　論文題目：復(fù)合材料的界面問(wèn)題研究　　學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院　　專(zhuān)業(yè)：材料學(xué)　　任課老師：霍冀川　　姓名：夏松欽　　學(xué)號(hào)：XX　　復(fù)合材料的界面問(wèn)題研究　　摘要：界面問(wèn)題，在復(fù)合材料制備中起很大的作用，界面結(jié)合的好壞，直接影響復(fù)合材料的整體性能，現(xiàn)針對(duì)國(guó)內(nèi)外增強(qiáng)樹(shù)脂用玻璃纖維、碳纖維及芳綸纖維的表面處理方法，強(qiáng)調(diào)界面問(wèn)題的重要性　　關(guān)鍵詞：界面問(wèn)題；玻璃纖維；碳纖維；芳綸纖維　　1前言

2、目的-通過(guò)該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專(zhuān)業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車(chē)場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開(kāi)展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　界面是復(fù)合材料極為重要的微觀結(jié)構(gòu)，它作為增強(qiáng)體與基體連接的“橋梁”，對(duì)復(fù)合材料的物理機(jī)械性能有重要的影響。隨著對(duì)復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究的不斷深入。研究材料的界面力學(xué)行為與破壞機(jī)理是當(dāng)代材料科學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)的前沿課題之一。復(fù)合材料一般是由增強(qiáng)相、基體相和它們的中間相(界面相)

3、組成，各自都有其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、性能與作用，增強(qiáng)相主要起承載作用；基體相主要起連接增強(qiáng)相和傳載作用，界面是增強(qiáng)相和基體相連接的橋梁，同時(shí)是應(yīng)力的傳遞。對(duì)增強(qiáng)相和基體相的研究已取得了許多成果，而對(duì)作為復(fù)合材料3大微觀結(jié)構(gòu)之一的界面問(wèn)題的研究卻不夠深入，其原因是測(cè)試界面的精細(xì)方法運(yùn)用起來(lái)較困難，其理論尚不完整，尤其從力學(xué)的角度研究界面的性質(zhì)、作用及其對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響和破壞機(jī)理等方面的工作正在開(kāi)展。界面的性質(zhì)直接影響著復(fù)合材料的各項(xiàng)力學(xué)性能，尤其是層間剪切、斷裂、抗沖擊等性能，因此隨著復(fù)合材料科學(xué)和應(yīng)用的發(fā)展，復(fù)合材料界面

4、及其力學(xué)行為越來(lái)越受到重視。熱塑性復(fù)合材料不僅有優(yōu)越的力學(xué)性能、耐腐蝕、無(wú)毒性和低價(jià)格指數(shù)，還由于具有熱固性復(fù)合材料所不具備的可重復(fù)加工和使用的特點(diǎn)，避免產(chǎn)生三廢，有利于環(huán)保，因而倍受人們的重視，發(fā)展很迅速。對(duì)于增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料來(lái)說(shuō)，由于基體本身缺乏可反應(yīng)的活性官能團(tuán)，很難與纖維產(chǎn)生良好化學(xué)鍵結(jié)合，因而界面結(jié)合的問(wèn)題就顯得更為重要?！　?玻璃纖維的表面處理方法　　玻璃纖維在復(fù)合材料中主要起承載作用。為了充分發(fā)揮玻璃纖維的承載作用，減少玻璃纖維和樹(shù)脂基體差異對(duì)復(fù)合材料界面的影響，提高與樹(shù)脂基體的粘合能力，因此有必要對(duì)玻璃

5、纖維的表面進(jìn)行處理[1]，使之能夠很好地與樹(shù)脂粘合，形成性能優(yōu)異的界面層，從而提高復(fù)合材料的綜合性能?！　〔ＡЮw維表面的偶聯(lián)劑處理目的-通過(guò)該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專(zhuān)業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車(chē)場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開(kāi)展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　Zisman[2]于1963年發(fā)表關(guān)于粘結(jié)的表面化學(xué)與表面能，他認(rèn)為要獲得完全的表面潤(rùn)濕，粘結(jié)劑起初必須是低粘度且其表面張力須低于無(wú)機(jī)物的臨界表面張力，其

6、結(jié)果引發(fā)了對(duì)采用偶聯(lián)劑處理玻璃纖維表面的研究。偶聯(lián)劑主要用于增強(qiáng)玻璃纖維表面處理，其種類(lèi)很多，包括硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑等，通過(guò)偶聯(lián)劑能使兩種不同性質(zhì)的材料很好地“偶聯(lián)”起來(lái)，從而使復(fù)合材料獲得較好的粘結(jié)強(qiáng)度?！　」柰榕悸?lián)劑處理　　在用偶聯(lián)劑對(duì)玻璃纖維表面處理中研究較多的是硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑的水解產(chǎn)物通過(guò)氫鍵與玻纖表面作用，在玻纖表面形成具有一定結(jié)構(gòu)的膜。偶聯(lián)劑膜含有物理吸附、化學(xué)吸附和化學(xué)鍵作用的3個(gè)級(jí)分，部分偶聯(lián)劑會(huì)形成硅烷聚合物。在加熱的情況下，吸附于玻纖表面的偶聯(lián)劑將與玻纖表面的羥基發(fā)生縮合，

7、在兩者之間形成牢固的化學(xué)鍵結(jié)合?！　“被柰榕悸?lián)劑是偶聯(lián)劑的一種，研究結(jié)果表明：含有氨基的偶聯(lián)劑比不含目的-通過(guò)該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專(zhuān)業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車(chē)場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開(kāi)展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃　　氨基的偶聯(lián)劑對(duì)玻璃纖維的表面處理效果好，因?yàn)榕悸?lián)劑的氨基與基體中的氨基有親和性，使界面較好粘結(jié)；氨基還能與接枝的酸酐官能團(tuán)反應(yīng)，提高復(fù)合材料的性能。Pluedde—mann[3]采用

8、含羧基的化合物改性聚丙烯。并用含氨基的硅烷偶聯(lián)劑來(lái)處理玻璃纖維，使玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的力學(xué)性能得到極大提高。Crespy[4]采用含有雙鍵的乙烯基—乙氧基硅氧烷和正丙稀—三甲氧基硅氧烷以及相容助劑混合物處理玻璃纖維的表面，使玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度得到大幅度的提高?！　′X酸酯偶