【正文】 ? 反應(yīng)層厚度 X與反應(yīng)時(shí)間 t的關(guān)系為：? X=k?t (932)? 反應(yīng)速度常數(shù) k與溫度強(qiáng)烈相關(guān)：? k=Aexp(Q/RT) (933)? 式中Ｑ為表觀激活能，是擴(kuò)散激活能的 。這種方? 式在增強(qiáng)體表面處理? 后和使用偶聯(lián)劑后存? 在較普遍。物理結(jié)合力一般為范得華力，包括偶極定向力、誘導(dǎo)偶極定向力和色散力以及氫鍵作用力；化學(xué)結(jié)合力指界面產(chǎn)生共價(jià)鍵和金屬鍵。復(fù)合材料的目? 的是 為 了增 強(qiáng) 基體，要求? σ cu? σ mu。? 式中第一部分為粒子承載部分，第二部分為基體承載部分，即粒子也能分擔(dān)部分載荷；同時(shí)， 界面黏結(jié)強(qiáng)度對(duì)復(fù)合材料性能有明顯影響。由此算出 彌散增強(qiáng) 體的 顆 粒 間 距 應(yīng) 在 ~ 間。? 在纖維束增強(qiáng)復(fù)合材料中，若纖維束長(zhǎng)度為 L，承受應(yīng)力為 σ ，則拉伸斷裂概率符合Weibull分布方程：? F(σ)=1exp(αLσ β ) (92)? 式中 α 為尺寸參數(shù)， β 為形狀參數(shù)，都由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。多材料混雜會(huì)使某些性能加強(qiáng)產(chǎn)生相補(bǔ)效應(yīng)或叫正混雜效應(yīng)，也會(huì)使某些性能減弱產(chǎn)生負(fù)混雜效應(yīng)。疲勞破壞由里向外發(fā)展，無(wú)預(yù)兆。? 減振性好：復(fù)合材料中的纖維與基體界面有較強(qiáng)的吸振能力，阻尼高。 只要需要的性能得以改善，而負(fù)混雜效應(yīng)可以容忍時(shí)，該種復(fù)合材料就算成功。? 纖維平均強(qiáng)度：? σ=(αL) 1/β Γ(1+1/β) (93)? 式中 Γ 為伽瑪函數(shù)。? 如果顆粒直徑為 dp，體積分?jǐn)?shù)為 φp， 顆 粒呈彌散分布，根據(jù)體 視 金相學(xué)，有：? Dp=(2dp2/3φp)1/2(1φp) (95)? 代入式 94可得 彌散 顆 粒金屬基復(fù)合材料屈服 強(qiáng) 度：? τy=Gmb/[(2dp/3φp)1/2(1φp)] (96)? 可 見(jiàn) 顆 粒越小，體 積 分?jǐn)?shù)越高， 強(qiáng) 化效果越好 。? 用粒子增強(qiáng)碳素或陶瓷等需要 燒結(jié)成型 的材料時(shí)，不同相之間的幾何形態(tài)、尺寸效應(yīng)和增強(qiáng)粒子的最優(yōu)分布與匹配設(shè)計(jì)對(duì)復(fù)合材料性能影響很大。 由此可得 臨臨 界界 纖維纖維 體體 積積 分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù)? φf(shuō)er=(σ muσ m*)/(σ fuσ m*) (922)? φf(shuō)er的意義是 基體真正得到增強(qiáng)時(shí)所應(yīng)該加入的纖維的最小體積分?jǐn)?shù)。? 實(shí)際上又根據(jù)界面形成中物理和化學(xué)形式進(jìn)行分類 。如用有機(jī)? 硅烷偶聯(lián)劑強(qiáng)化增強(qiáng)? 體與樹脂基界面結(jié)合? (圖 98)。? 滿足設(shè)計(jì)要求的最大反應(yīng)層厚度稱為臨界厚度，金屬基材料的臨界厚度約為 ~1μm。? 化學(xué)不穩(wěn)定性化學(xué)不穩(wěn)定性 指復(fù)合材料制造和使用過(guò)程中，基體和增強(qiáng)體原子通過(guò)界面擴(kuò)散產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成不希望得到的脆性化合物反應(yīng)層 ， 降低材料強(qiáng)度。? 樹脂基復(fù)合材料的界面結(jié)合類型? (1) 化學(xué)鍵合： 基體表面的官能團(tuán)與增強(qiáng)體表面的官能團(tuán)發(fā)生化學(xué)? 反應(yīng)，形成共價(jià)鍵結(jié)? 合的界面區(qū) 。界面結(jié)合力大致分為物理結(jié)合力和化學(xué)結(jié)合力。? 圖中 φf(shuō)min表示 纖維 最小體? 積 分?jǐn)?shù)，當(dāng) φf(shuō)φf(shuō)min時(shí) ，復(fù)? 合材料的 強(qiáng) 度由基體決定；? 當(dāng) φf(shuō)φf(shuō)min時(shí) ，材料的 強(qiáng) 度? 由 纖維 控制。? 當(dāng)基體與粒子 界面有黏結(jié) 時(shí)，復(fù)合材料的強(qiáng)度 σ cu為 :? σ cu=(σ a+)φp+σ aS(1+φp) (915)? 式中 σ a為 界面黏 結(jié) 強(qiáng) 度在外力方向所允 許 的最大應(yīng) 力； τm為 界面剪切 強(qiáng) 度 (近似等于基體剪切 強(qiáng) 度τmu)； S為 材料破壞 時(shí) 基體內(nèi)平均 應(yīng) 力與 σ a的比值 ，稱 為應(yīng) 力集中因數(shù) 。? 基體的理 論 斷裂 強(qiáng) 度 約為 Gm/30，理 論 屈服 強(qiáng) 度 約為 Gm/100，分 別對(duì)應(yīng) 位 錯(cuò) 運(yùn) 動(dòng)所需剪切 應(yīng) 力的上下限。 制造復(fù)合功能材料時(shí)，第二相粒子尺寸必須小于其工作波長(zhǎng)。? 混雜復(fù)合材料是由兩種以上纖維增強(qiáng)同一基體或兩種相容基體的復(fù)合材料。? 抗疲勞性能：材料在交變載荷作用下，由于內(nèi)部裂紋的形成和擴(kuò)展而導(dǎo)致的低應(yīng)力破壞的抵抗性能。? 高溫性能好：常用無(wú)機(jī)纖維 (Al2O3, C, W, SiC, B, SiO2)在數(shù)百攝氏度時(shí)強(qiáng)度和模