【环氧板】界面的控制

界面是影响环氧板复合材料性能的核心要素，需对其进行控制， 常见的方法有以下几种，

1)增强体表面改性
改变增强体的表面性质使用化学手段控制界面的方法。例如，在S结构的方法，是在纤维表面以CVD或PVD的方法进行BN或碳涂层等处理。目的是防止增强体与基体间发生界面反应，从而获得最佳的环氧板界面力学特性。改变增强体表面性质的目的是改善基体与增强体间的结合力。
2)向基体添加特定元素
用烧结法制备环氧板复合材料中，为了便于烧结，常在基体中添加些元素。有时是为了使纤维与基体发生适度的反应以控制界面。如在sic增强玻璃陶瓷中，晶化处理时会产生裂纹，当加适量的Nb后，在热处理过程中发生反应生成NbC相,获得最佳界面，达到增加韧性的目的。
3)增强体表面涂层
增强体表面涂层技术是非常实用的界面控制方法之一，主要包括化学气相沉积法
(CVD)、物理气相沉积法(PVD)及其他方法如喷镀法、喷射法等。在环氧板复合材料中，使用较多的涂层材料有C、BN、Si、B等。
(1)化学气相沉积。通常是将热的纤维穿过反应区，由反应区中进行的热分解或其他气体反应产生的蒸发物质沉积在环氧板纤维表面上形成涂层。涂层厚度-般为 0.1 ~0.5um。涂层的主要目的是防止成型过程中纤维与基体反应，或调节界面剪切破坏能量以提高剪切强度。目前，该法已用于多种纤维增强体，如SiC纤维、B纤维等。
(2)物理气相沉积。物理气相沉积由类似于化学气相沉积的过程组成。不同的是该法的沉积物质不是由化学反应生成，而是通过加热蒸发或离子溅射产生的。
(3)其他方法，如喷镀、喷射法，即采用喷镀或喷射技术将目标物质固定在纤维表面形成涂层。这些技术的目标主要在于制备环氧板复合材料时促进基体与增强体间的浸润，因而不大关心涂层的完整性和结构。涂层的目的还在于形成阻碍扩散的覆盖层，以保护纤维不受化学侵蚀。
4.热残余应力
热残余应力是指在复合过程中，因基体与增强体的热膨胀系数不同，冷却成型后，在界面附近的基体或增强体中所产生的应力。当增强纤维轴向的热胀系数小于基体沿纤维轴向的热膨胀系数时，如果复合材料的当前温度低于其制备温度，当从制备温度降至室温时，复合材料中纤维的轴向应力为压应力，而基体沿纤维的轴向应力为拉应力，说明纤维在界面处沿纤维轴向受到压缩作用，而基体在界面处沿纤维方向受到拉伸作用。
在环氧板复合材料中，往往出现纤维轴向的热胀系数大于基体沿纤维轴向的热胀系数，此时纤维的轴向受到拉应力，而基体在界面处沿纤维轴向受到压应力。当复合材料受到轴向拉伸时，此残余应力将使基体增加抵抗产生横向开裂的能力，因而基体在界面处的残余应力是设计环氧板复合材料所追求的一种重要的增韧机制。

热残余应力在纤维与基体的界面处引起的应力集中相当大，有时会造成较软的组分材料发生塑性变形，若组分材料均为脆性，则可能会导致产生裂纹。

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