【环氧板】界面结合机理

1)环氧板物理结合

该理论认为界面的结合是组分材料可借助其表面的粗糙形态而产生的机械咬合，并借助基体收缩应力抱紧纤维产生的摩擦结合。结合强度的大小与纤维表面的粗糙程度密切相关，对应于环氧板界面类型。注意:该种结合虽是一种纯的物理作用，与化学作用无关。

2)环氧板溶解与浸润结合

该理论认为基体与增强体虽无界面化学反应，但会发生原子的相互扩散，使液态金属基体与增强体发生浸润或局部互溶从而形成界面结合力。为改善增强体与基体的浸润，可对增强体表面进行处理。如增强体纤维表面一般存在氧化膜，该氧化膜会阻碍液态金属对纤维的浸润。若对纤维进行表面处理，如利用超声波通过机械摩擦力的作用清除氧化膜，可显著减小液态金属对纤维的润湿角，从而改善浸润，提高界面结合力。当然，浸润还与复合温度密切相关，随着复合温度的提高，液态金属的黏度减低，浸润程度增加，界面结合力增强。如液态铝与碳纤维只有在100以上时，接触角方才小于90%,此时铝液才可浸润碳纤维。3)化学反应结合该理论认为基体与增强体间通过化学反应形成化学键，由化学键提供结合力。对应于界面第皿型。此时，环氧板界面形成反应层，反应层往往不仅形成单一化合物，可能有多种化合物共同产生。一般随着反应程度的增加， 界面结合强度也随之增加，但界面反应产物多为脆性相，故当界面层厚度达到定程度时， 界面残余应力可使界面破坏，反而降低界面结合强度。此外，某些纤维表面吸附空气发生氧化作用，也能形成某种形式的化学反应结合。如硼纤维增强铝基复合材料时，删纤维与氧作用生成BO,与铝液复合时又使BO,还原，界面产生Al2O3形成氧化结合。但有时氧化作用会降低纤维强度，无益于界面结合，就应尽量避免。注意:在实际金属基复合材料中，界面结合往往不是一种结合。如将硼纤维增强铝基复合材料于50C进行热处理，可发现在原来物理结者的界的现了AlB2,表明热处理过程中发生了界面化学反应，环氧板界面结合就成了物理结合与化学反应结合的组合方式。

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