復(fù)合材料-第四章復(fù)合材料界面-閱讀頁
2025-06-04 10:07本頁面
【正文】 在金屬基復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計中 ， 除了要考慮化學(xué)方面的因素外 ， 還應(yīng)注意增強(qiáng)纖維與基體金屬的物理相容性 。 ① 希望增強(qiáng)材料與基體之間具有 良好的潤濕性 ，粘著強(qiáng) ， 有利于界面均勻 、 有效地傳遞應(yīng)力； ② 增強(qiáng)材料與基體潤濕后互相間發(fā)生 一定程度的溶解 ， 保持 適宜的界面結(jié)合力 ， 提高復(fù)合材料的強(qiáng)韌性； ③ 產(chǎn)生 適量 的界面反應(yīng) ， 而界面反應(yīng)物質(zhì)地均勻 、無脆性異物 、 不成為復(fù)合材料內(nèi)部缺陷 (裂紋 )源 ，希望界面反應(yīng)能夠得到一定控制 。 增強(qiáng)材料的表面處理是針對不同基體應(yīng)用合適的材料來進(jìn)行表面涂覆 。 目前 ， 在增強(qiáng)材料表面涂覆中比較成功的主要有 ， 硼纖維采用化學(xué)氣相沉積 (CVD)涂覆碳化硅 ，主要用于 Bf／ Al復(fù)合材料；硼纖維 CVD法涂覆 B4C用于 Bf／ Ti復(fù)合材料以及碳纖維 CVD法涂覆 TiB， 主要用于 Cf／ Al基復(fù)合材料 。 由圖可以看出 ， 在同樣條件下 ， 有涂覆層的復(fù)合材料 ， 界面反應(yīng)明顯減少 ， 尤其是硼纖維在涂覆B4C后 ， 界面反應(yīng)層最薄 ， 而且較穩(wěn)定 ， 隨時間的變化小 ，有效控制了 Bf／ Ti復(fù)合材料的界面反應(yīng) 。 某一制備溫度下 碳纖維增強(qiáng)鋁是一種適宜空間技術(shù)的結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)合材料 。 在 1000℃ 以上 ， 它們之間的接觸角才小于90176。 （ 2） 金屬基體的改性 在某些金屬基復(fù)合材料體系中 ， 采用基體合金中添加某些合金元素以改善增強(qiáng)材料與基體之間的浸潤條件或有效控制界面反應(yīng)的方法為基體改性 。 第二是通過在基體中添加合金元素 ， 在增強(qiáng)材料表面形成一層薄的反應(yīng)層而增加增強(qiáng)材料的表面能 ,從而改善界面浸潤性 。 基體改性合金化元素應(yīng)考慮為與增強(qiáng)材料組成元素化學(xué)位相近的元素 ， 因為化學(xué)位相近的物質(zhì)親和力大 ， 容易發(fā)生潤濕 ， 此外化學(xué)位是推動反應(yīng)的位能 ， 差別小發(fā)生反應(yīng)的可能性亦小 。 為了控制界面硼化物的厚度 ， 在鈦中分別添加鋁 、 鉬 、 釩和鋯合金元素可以明顯降低硼化物生成速度 ， 尤其是當(dāng)鋁 、 鉬 、 釩和鋯綜合合金化時其作用更為明顯 。 陶瓷基復(fù)合材料的界面 陶瓷基復(fù)合材料的界面設(shè)計 （ 改善陶瓷韌性差的缺點 ） 陶瓷基復(fù)合材料要有一個最佳的界面強(qiáng)度 ， 一方面應(yīng)強(qiáng)到足以傳遞軸向載荷并具有高的橫向強(qiáng)度 ， 另一方面要弱到足以沿界面發(fā)生橫向裂紋沿纖維軸向偏轉(zhuǎn)直到纖維脫粘 、 斷裂 、 拔出 。 強(qiáng)的界面粘結(jié)往往導(dǎo)致脆性破壞 。 最有代表性的偶聯(lián)劑品牌為沃蘭 (Volan) 沃蘭對玻璃纖維表面處理機(jī)理如下： ，生成羥基 （ 1）沃蘭之間及沃蘭與玻纖表面間形成氫鍵 （ 2）沃蘭之間及沃蘭與玻纖表面間縮合－醚化反應(yīng)（干燥、脫水） R基團(tuán)將與基體樹脂反應(yīng) 用表面處理劑處理玻璃纖維的方法有三種： 自學(xué)內(nèi)容 碳纖維的表面處理 碳纖維表面處理的方法有哪些 ？ 這些表面處理的目的是什么 ？它們各基于什么界面作用理論 ？ Kevlar纖維的表面處理 方法 、 目的 、 界面作用理論 超高分子量聚乙烯纖維的表面處理 方法 、 目的 、 界面作用理論 ? 金屬基復(fù)合材料增強(qiáng)纖維的表面處理 （ 自學(xué) ） 金屬基復(fù)合材料增強(qiáng)纖維的表面處理的目的是什么 ？ 書中所舉的三個例子各基于那種目的 ？
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1