【环氧板】材料物理结构

将在没有外力作用下，物理、化学性质完全相同、成分相同的均勾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。一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。

了解环氧板材料的界面结合机理，是研究界面性质的基础。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。下面对这三者分别予以介绍。

解作用等。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、静电作用和溶界面浸润理论。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。如果一滴液滴在固体表面上，则可形成 环氧板。其中0是液体表面张力(将在第9章做进一步介绍,由于液 气界面张力与 之差别较小，故可代用)σg-1和液固张力σr-s 间的夹角，称为接触角。σgs 为固气张力。通常将 θ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。