环氧复合材料基体与凸端有机短纤维间的界面特性研究

       采用单丝拔出试验和动态力学分析研究了环氧树脂基复合材料中基体与凸端的有机短纤维之间的界面特性．两种试验方法均表明：凸端的有机短纤维由于端部变大，可以提高纤维与基体之间的界面牯结强度，也有利于纤维末端界面剪切直力的传递．
       复合材料的纤维与基体之间的界面及界面层的结构和性质对材料的物理、化学及力学性能起着十分重要的作用．为了提高短纤维增强复合材料的强度，人们采用了许多方法来改善两相界面的粘结．但随着界面粘结强度的提高，复合材料的强度虽得以提高，材料的韧性却往往随之降低．近年来，为了克服短纤维增强复合材料中存在的问题，人们引入了纤维形态设计的概念，期望通过纤维形状的设计，采用异型纤维增强来同时改善复合材料的强度和韧性．例如，通过采用哑铃型或骨头状短纤维的增强来提高金属基或树脂基复合材料的强度和韧性等．
      目前，关于哑铃型或骨头状短纤维复台材料的力学性能方面的研究国内外已有一些报道，而着重研究纤维与基体之间的界面特性及增强机理的报道却很少，
       本工作以聚酰胺纤维作为增强材料，通过加工使纤维的端部变大，纤维的形状近似于哑铃型或骨头状，但其形态并非十分规则，故称之为凸端短纤维．曾较为系统地研究了凸端短纤维增强环氧树脂的结构与性能，发现与平直纤维增强的材料相比，凸端短纤维增强复合材料的拉伸强度和冲击强度均有较明显的提高．本文主要报道采用单丝拔出试验法和动态力学分析( DMA)研究环氧树脂基体与凸端有机纤维间的界面性能，并讨论了界面特性对材料性能的影响．

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