热塑性碳纤维复合材料界面研究

       综述了热塑性碳纤维复合材料界面研究的新进展。指出由于热塑性复合材料基佴_树脂是高聚物，熔体粘度很大，很难均匀地分布在增强纤维之中并与纤维形成良好浸渍，存在界面结合不良的问题，因此对其界面优化设计要有一个新的认识。界面上没有化学键结合，界面结合不良，但只靠短化学键的连接，界面结合也不良，必须有～个强韧结台的界面，既有强结合又具有界面松弛能力同时又能与高聚物基体融合的界面缓冲层的优化设计。对于Plueddemann偶联剂的概念中偶联剂“必须成为树脂的一部分”，作者认为最好的方法是就是树脂本身，即它既与纤维化学键键合，又与树脂良好相容，界面匹配，这将是热塑性复合材料界面层设计的一种新方法。

       热塑性纤维复合材料可以直接在温度和压力作用下模压或挤出、注射等快速成型，具有制造周期短，制品断裂伸长率较大，吸水性小，损伤容易修补、零部件之间的连接可以采用各种焊接方法，且其废料和边角料可回收使用等优点。高性能的热塑性树脂具有较高的热形变温度，有的可高于260℃，而且还可以在成型后采用电子束、Y一射线、等离子体辐射等方法使它们交联，从而进一步提高其耐热性。因此上个世纪70年代开始，热塑性纤维复合材料的研究便引起人们的广泛重视。围绕着如何提高纤维复合材料性能方面，人们从以下四个方面开展了大量的研究工作：(1)合理的复合工艺；(2)纤维的合成与选择；(3)高性能树脂的发展；(4)界面层与界面层设计。在固定了纤维与基体的体系中，界面层的作用便显得非常重要。

       纤维复合材料有机地结合了纤维和基体材料的优点，外界的载荷通过基体与纤维界面的剪切作用而传递给纤维，纤维承担起主要的载荷，使复合材料整体呈现出高强度、高模量是的特征。在纤维增强树脂基复合材料中，界面层在复合材料中所占的比例很大，纤维(5～7 cm)复合材料每100cm3体积中，界面面积为3～7 X106cm2，因此研究纤维与基体之间应力传递桥梁的界面作用，研究界面层优化设计及其与复合材料性能之间的关系，即复合材料界面工程，是复合材料研究的一个重要领域，其重要性也得到了广泛的承认。

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