玻纤增强热塑性复合材料界面结晶行为研究进展

 
      综述了玻纤增强热塑性复合材料界面结晶的形成机理及其研究进展，从结晶动力学的角度深入阐述了不同晶型（a晶和p晶）横晶的形成条件和结构特点，全面归纳了横晶形成的各种影响因素及研究者的不同观点，详细讨论了横晶对玻纤增强热塑性复合材料力学性能的影响，展望了热塑性复合材料界面结晶行为的研究动态。
 
      聚合物基复合材料的界面是外加载荷从树脂基体向增强材料传递的纽带。界面的微观结构和形貌，以及界面粘结强度的大小对复合材料的力学性能及破坏行为有着重大的影响。

      对于半结晶性聚合物基复合材料，人们研究较多的是其结晶行为，其中界面横晶现象已成为近年来研究的热点。界
面横晶是树脂基体在纤维表面沉积重排，沿纤维方向取向并呈柱状生长的一种异相成核现象。横晶的形成是由于纤维表面成核点密度大，可同时诱发生长许多晶簇，晶簇间相互排挤，阻止其向三维空间发展，而只能向垂直于纤维表面方向生长，如图l所示。这种现象在碳纤维、芳纶纤维与聚丙烯( PP)、尼龙(PA)等热塑性树脂的界面中比较常见。但通常条件下，在玻纤(CF)增强半结晶热塑性复合材料的界面却不容易观察到横晶现象，这与其表面特性和结晶条件有关。横晶的形成对复合材料的力学性能和破坏方式影响极大，有研究表明横晶能大幅度提高材料的力学性能，也有研究认为横晶对材料力学性能的改善不利。因此，分析总结有关研究进展，对于了解和研究横晶的作用非常重要。

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