復(fù)合材料的界面及增強材料的表面處理
       復(fù)合材料的界面指基體與增強物之間化學(xué)成分有顯著變化的,、構(gòu)成彼此結(jié)合的、能起載和傳遞作用的微小區(qū)域.一般可將界面的機(jī)能歸納為:傳遞效應(yīng),、阻斷效應(yīng),、不連續(xù)效應(yīng)、散射和吸收效應(yīng)、誘導(dǎo)效應(yīng).界面上產(chǎn)生的這些效應(yīng),是任何一種單體材料所沒有的特性,它對復(fù)合材料具有重要作用.界面的效應(yīng)既與界面結(jié)合狀態(tài),、形態(tài)和物理-化學(xué)性質(zhì)等有關(guān),也與界面兩側(cè)組分材料的浸潤性,、相容性、擴(kuò)散性等密切相聯(lián).
       復(fù)合材料中的界面并不是單純的幾何面,而是一個多層結(jié)構(gòu)的過渡區(qū)域,界面區(qū)是從與增強劑內(nèi)部性質(zhì)不同的某一點開始,直到與樹脂基體內(nèi)整體性質(zhì)相一致的點間的區(qū)域.此區(qū)域的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)都不同于兩相中的任一相,從結(jié)構(gòu)來分,這一界面區(qū)有五個亞層組成,每一亞層的性能均與樹脂基體和增強基的性質(zhì),、偶聯(lián)劑的品種和性質(zhì),、復(fù)合材料的成型方法等密切相關(guān).
        由于界面尺寸小且不均勻,化學(xué)成分基結(jié)構(gòu)復(fù)雜,力學(xué)環(huán)境復(fù)雜,及對于成分和相結(jié)構(gòu)也很難做出全面分析.因此迄今為止對復(fù)合材料界面的認(rèn)識還是很不充分,更談不上一個通用的模型來建立完整的理論.所以對于界面只能簡單羅列一下各個理論.
        對于聚合物基復(fù)合材料界面,其界面形成分為兩個階段:1.基體與增強纖維的接觸與浸潤過程;2.聚合物的固化階段.目前有的理論為:界面浸潤理論;化學(xué)鍵理論;物理吸附理論;變形層理論;拘束層理論;擴(kuò)散層理論;減弱界面局部應(yīng)力作用理論.
        對于金屬基復(fù)合材料的界面,比聚合物基復(fù)合材料復(fù)雜的多.其中,Ⅰ類界面是平整的,厚度僅為分子層的程度,除原組成成分外,界面上基本不含-物質(zhì);Ⅱ類界面是由原組成成分構(gòu)成的犬牙交錯的溶解擴(kuò)散型界面;Ⅲ類界面則含有亞微級左右的界面反應(yīng)物質(zhì)(界面反應(yīng)層).