​【环氧板】材料界面

环氧板材料界面可根据基体模量的不同分为以：

(1)弹性界面。该类界面是指弹性纤维和弹性基体组成的环氧板材料界面。该类环氧板材料的应力应变曲线特征是其变形和断裂过程可分为两个阶段:第一阶阶段是纤维和基体出现弹性变形:第二阶段是基体出现非弹性变形.纤维断裂，进而环氧板材料断裂。属于这类界面的环氧板材料主要有碳纤维或陶瓷纤维增强陶瓷基体及玻璃纤维增强热固性聚合物等。

(2)屈服界面(滑移界面)。该类界面是指弹性纤维和塑性基体组成的环氧板材料界面。该类环氧板材料,在承载失效时,纤维的断裂应变小于基体的断裂应变:;纤维表现为脆性破坏,基体表现为塑性破坏。因此，该类环氧板材料的应力一应变曲线的特征是变形和断裂过程可可分为三个阶段.第一阶段纤维和基体均发生弹性变形;第二阶段，随着应力的增大，基体开始发生非弹性变形,但该阶段纤维的变形仍是弹性的;第三阶段，基体发生破坏,纤维断裂，进而环氧板材料断裂。属于这类界面的环氧板材料主要有硼纤维、碳纤维或陶瓷纤维增强的金属基环氧板材料以及纤维增强的热塑性聚合物环氧板材料。

不管是弹性界面还是屈服界面，环氧板材料承载时,载荷-般都是直接加在基体上，然后通过界面传递到纤维上， 使纤维受载。一般而言,纤维的模量要大于基体的模量。对于连续纤维增强的环氧板材料,其受力时遵循等应变条件，基体和纤维受力较为简单。而对于短纤维而言，受载时基体的变形量要大于纤维的变形量。图9-1可以简单表示环氧板材料受力时纤维和基体变形不均匀的现象。由于纤维和基体是紧密结合的,纤维将限制基体的过大变形，于是界面部分便产生了剪应力和剪应变,环氧板材料所受载荷也合理分配到纤维或增强体中。由于纤维

对于聚合物基环氧板材料，影响残余热应力大小大小的因素除上述几个因素外还有环境湿度和

余物度梦相迁来合物据体的服润来影明式性能。在规他应次来物你基体的吸潮速度会增加。这将造成基体肿胀，导致应力状态改变。胡雄程增烟进而多响界面残余应力.空气的湿度也对界面相产生定的影响，如改变其微转构，进一步影响残余应力。反过来，残余应力也会影响吸湿量,大另外，聚合物基环氧板材料界面的热残余应力还具有时间依赖性。这主要是因为聚合物基体和纤维/基体界面相具有黏弹性,其性能具有时间依赖性。随着时间延长;基体会表现出应力、应变松弛或蠕变行为。研究表明，聚合物基环氧板材料在制备过程中产生的残应热应力会随着常温湿热条件下的存储时间延长而降低

由于残余热应力对材料性能有较大影响，因而有时在材料使用前需要对其残余热应力的大小进行测试。残余热应力的测量方法主要分为有损和无损测量两大类。有损测量主要有切槽法、钻孔法等;无损测量主要有X射线衍射法、中子衍射法、磁性法、超声法以及压痕应变法等。随着对材料研究的深人,不断有学者提出新的测量方法，如西北工业大学超高温结构环氧板材料重点实验室提出通过加载卸载曲线来测量陶瓷基环氧板材料的残余热应力。如图8-5所示，将每个加载卸载迟滞回环的割线反向延长后的交点称为“无残余热应力原点”。通过两个相似三角形(△O'RG≌△FHG)可以最终计算出材料的残余热应力。

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