【环氧板】材料的关键。

将在没有外力作用下物理、化学性质完全相同、成分相同的均匀物质的聚集态称为相。不同相之间会有明确的物理界面。该物理界面不是几何意义上的面,而是具有一定厚度的区域。由于界面原子能量不同于界面两侧原子能量，因而该区域具有不同于相邻两相的特殊性质。般将 固相或液相与气相的界面称为表面。环氧板材料的界面是指基体与增强体之间化学成分有显著变化、构成彼此结合、能起载荷传递作用的微小区域。界面相则是环氧板材料中组元材料之间具有一一定尺度在结构和原组元材料上有明显差别的新相。

环氧板材料界面在物理结构上呈层状或带状,厚度一般是不均匀的,其厚度约在数纳米至数微米之间。虽然界面较小，但其仍有自己独特的结构和性质，且不同于基体和增强体中的任何一相。环氧板材料界面在化学成分上也较为复杂，可以是基体和增强体相互扩散的产物，也可以是基体和增强相的化学反应物，还可以是单独制备的一层物质,其化学组成也会完全不同于基体和反应物。此外，界面还可能含有增强体涂层元素和环境带来的杂质元素等。环氧板材料界面是环氧板材料中极为重要的结构,其结构和性能直接影响环氧板材料的性能。因此，深人研究界面性质,进而对其进行控制，是获得高性能环氧板材料的关键。

究界面性质的基础。不同类型的环氧板材料，其界面结合机理有所不同，进而造成界面性能存在较大区别。但不论哪种男界面结合,都可根据界面是否发生化学反应而分为物理结合和化学结合。下面对这二者分别予以介绍。

界面上不发生化学反应的结合称为物理结合，主要有润湿现象、机械作用、静电作用和帘()界面浸润理论。在此，首先介绍润湿现象。润湿是液体与固体接触时所产生的一种表面现象，主要研究的是液体对固体表面的亲和情况。如果-滴液滴在固体表面上,则可形成如图7- 3所示情况。其中0是液体表面张力(将在第9章做进一步介绍，由于液一气界面张力与之差别较小，故可代用)o 1和液固张力1-.间的夹角，称为接触角。σ-为固一气张力。通常将日作为润湿与否的依据。当θ≈0°时，称为完全润湿;当θ< 90° 时,称为润湿;当θ> 90° 时，称为不润湿;当θ=180°时，则称为完全不润湿，液体在固体表面呈球状。

根据润湿现象,Zsiman于1963年提出界面浸润理论。其主要论点是增强体被液体聚合物良好浸润是极其重要的，浸润不良会在界面上产生空隙，易使应力集中而导致环氧板材料开裂。如果完全浸润，则基体与增强体间的黏结强度将大于基体的内聚强度，增强体可以起到良好的增强效果。润湿理论认为聚合物与增强体的结合属于机械黏结和润湿吸附。前者是一种机械镶嵌现象，在基体和增强体间充分润湿的基础上，通过机械镶嵌黏结;后者则是主要通过范德华力的作用实现黏结。

作为人类最早使用的材料之一，陶瓷是一类既古老的技艺 ,又是一一项年轻的科学。由于组三原子间极强的共价键结合,陶瓷材料具有高强度、高模量、耐腐蚀、工其应用于特殊恶劣环境的资本然而，其内在的脆性极大地限制了其作为结构材料的应用。因此，强韧化是陶瓷材料实现工程化应用的前提。陶瓷基环氧板材料,尤其是连续纤维增强陶瓷其环氧板材料,从根本上克服了陶瓷的脆性,已成为科学和工程界研究的重点。

陶瓷基体在陶瓷基环氧板材料中承担着保护增强体、传递应力、实现功能等作用，基体的高性能是提高环氧板材料综合性能的保障。玻璃陶瓷、氧化铝、莫来石、氧化锆等氧化物陶瓷在抗氧化、耐腐蚀等方面表现优异，然而其高温性能却远远不及非氧化物陶瓷。在非氧化物陶瓷中,SiC,SigN4,BN等具有良好的综合性能。一一些新兴陶瓷也吸引着人们的探索:MAX相集成了金属材料与陶瓷材料的优点,其良好的韧性与特殊的电性能有望赋予陶瓷基环氧板材料强韧化和某些功能性;Si-B-C-N多元陶瓷新颖的显微结构使得其具有极优的耐高温性、环境性能和电磁吸收特性,在高温吸波材料方面具有极大的应用前景。

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