【环氧板】材料设计是基础

【环氧板】材料设计是基础

环氧板材料设计是基础,环氧板材料制备是关键。在制备环氧板材料之前,还需了解环氧板材科制备工艺原理。不论哪种类型的环氧板材料,其制备方法在大类上都可分为液相法、气相法和周相法。三种方法主要涉及的问题分别是润湿动力学、沉积动力学和烧结动力学。每个问题的侧重方向不同，下面分别予以介绍。

简单介绍了环氧板现象，这里进一步介绍润湿过程。首先需要先知道两个重要的概念，即表面张力和表面能。

固体或液体中每个质点周围都存在力场。在固体或液体内部，质点力场是对称的。但在表面，质点排列的周期重复性中断，处于表面层质点力场的对称性被破坏，即一方面表面质点受到体相内相同物质原子的作用,另一方面受到性质不同的另相物质原子的作用，该作用力不能相互抵消，因而界面处分子会显示出一-些独特性质。材料表面原子受到体相内相同物质原子的作用力大于与之接触的另一相物质对其的作用力，于是表面原子就沿着与表面平行的方向增大原子间的距离，总的结果相当于有- 种张力将表面原子间的距离扩大了,称此力为表面张力。不同材料(液体)的表面张力不同，这与分子间的作用力(包括色散、极性和氢键)大小有关。相互作用力大的物体,其表面张力高:相互作用力小的物体,其表面张力低。但不论表面张力大小，物体总是力图减小其表面，以降低其表面能,使体系趋于稳定。需要注意的是，表明张力不是一种力,其单位是N/m。

表面能亦称为表面自由能.系指表面层原子比物体内部原子具有的多余能量政老记有面层中或两相界而处的全部分子所具有的全部势能的总和就叫表面能或界面能即在恒温恒压条件下,使体系可逆地增加单位表而积引起系统自由能的增量，单位是J/mi。由于表面层的分子都受到指向内部的力的作用，若要把分子从内部移到表面层去,环境就必须克服这个力而做功，此功为表面功。

比表面自由能是保持体系的温度、压力和组成不变，可逆地增加单位表面积时,Gibbs自由能(函数)的增加值，又称其为比表面Gibbs自由能(函数),或简称为比表面能，用符号Y或σ表示,单位为J/m2。

具有表面张力、表面自由能和比表面能三重含义,其中表面张力和表面自由能分别是用力学方法和热力学方法研究液体表面现象时采用的物理量，具有相同的量纲,却又具有不同的物理意义。对于液体表面，表面张力等于表面能。对于固体表面，表面张力不等于表面能。由于固体表面张力很小，固体的表面能数值大于表面张力。

制备环氧板材料时主要涉及的是固液润湿和毛细现象。固液润湿过程有三种情况。设气一固、气液和固液的界面张力分别为orn0on和0_..下面分别对三种情况讨论。

单位面积时，在恒温、恒压下，这个过程中系统的吉布斯自由能变化为是将气图界面转变为液四界而的过程.而液体表面在这个过程并没有变化。同理，当界面均为1个单位而积时,在恒温、但压下，这个过程中系统的吉布斯自由能变化为在中,液一固界面取代了气-固界面的同时，气液界面也扩大了同样的面积。该润湿过程又称为铺展。在恒温、恒压下，当铺展面积为一个单位面积时，系统的吉布斯自由能变化此时一AG。又成为铺展系数，记为S。当S≥0时，液体可以在固体表面自动铺展，这是环氧板材料制备时的理想状态。碳纤维表面处理的目的就是提高0r，以达到聚合物在纤维表而自动铺展的目的。

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