复合材料表面处理方法综述

《复合材料表面处理方法综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、复合材料表面处理方法综述专业：材料科学与工程学号：2012000186姓名：杨彪复合材料表面处理方法综述摘要：界面是复合材料极为重要的微观结构,它作为增强体与基体连接的“桥梁”，对复合材料的物理机械性能有至关重要的影响。复合材料的界面层及其优化设计，即复合材料界面工程，是复合材料研究的一个重要领域。界面问题，在复合材料制备中起很大的作用，界面结合的好坏，直接影响复合材料的整体性能。现针对国内外增强树脂用玻璃纤维、碳纤维以及芳纶纤维的表面处理方法，以强调界面问题的重要性。关键词：界面，玻璃纤维，碳纤维，芳纶

2、纤维Abstract：Theinterfaceisthemicroscopicstructureofthecompositematerialisextremelyimportant,asa"bridge"toenhanceandmatrixconnected,haveacrucialimpactonthephysicalandmechanicalpropertiesofthecomposites.Thecompositeinterfacelayeranditsoptimizeddesign,thecomp

3、ositeinterfaceengineering,isanimportantareaofresearchinthecomposite.Interfaceproblemsplayasignificantroleinthepreparationofcompositematerials,theinterfacecombinethegoodandbad,adirectimpactontheoverallperformanceofthecompositematerial.Nowfordomesticandrein

4、forcedresinwithglassfibers,carbonfibersandaramidfibersofthesurfacetreatmentmethod,emphasizingtheimportanceoftheproblemoftheinterface.Keywords:interface,glassfiber,carbonfiber,aramidfiber复合材料表面处理方法综述1前言界面是复合材料极为重要的微观结构，它作为增强体与基体连接的“桥梁”，对复合材料的物理机械性能有重要的影响[1

5、]。随着对复合材料界面结构及优化设计研究的不断深入，研究材料的界面力学行为与破坏机理是当代材料科学、力学、物理学的前沿课题之一。复合材料一般是由增强相、基体相和它们的中间相(界面相)组成，各自都有其独特的结构、性能与作用，增强相主要起承载作用；基体相主要起连接增强相和传载作用，界面是增强相和基体相连接的桥梁，同时是应力的传递。对增强相和基体相的研究已取得了许多成果，而对作为复合材料三大微观结构之一的界面问题的研究却不够深入，其原因是测试界面的精细方法运用起来较困难，其理论尚不完整，尤其从力学的角度研究界面

6、的性质、作用及其对复合材料力学性能的影响和破坏机理等方面的工作正在开展。界面的性质直接影响着复合材料的各项力学性能，尤其是层间剪切、断裂、抗冲击等性能，因此随着复合材料科学和应用的发展，复合材料界面及其力学行为越来越受到重视[2]。热塑性复合材料不仅有优越的力学性能、耐腐蚀、无毒性和低价格指数，还由于具有热固性复合材料所不具备的可重复加工和使用的特点，避免产生三废，有利于环保，因而倍受人们的重视，发展很迅速。对于增强热塑性复合材料来说，由于基体本身缺乏可反应的活性官能团，很难与纤维产生良好化学键结合，因而

7、界面结合的问题就显得更为重要[3]。2玻璃纤维的表面处理方法玻璃纤维是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维[4]通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。玻璃纤维在复合材料中主要起承载作用。为了充分发挥玻璃纤维的承载作用，减少玻璃纤维和树脂基体差异对复合材料界面的影响，提高与树脂基体的粘合能力，因此有必要对玻

8、璃纤维的表面进行处理[1]，使之能够很好地与树脂粘合，形成性能优异的界面层，从而提高复合材料的综合性能。Zisman[5]于1963年发表关于粘结的表面化学与表面能，他认为要获得完全的表面润湿，粘结剂起初必须是低粘度且其表面张力须低于无机物的临界表面张力，其结果引发了对采用偶联剂处理玻璃纤维表面的研究。偶联剂主要用于增强玻璃纤维表面处理，其种类很多，包括硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂等，通过偶联剂能使两种不同性质的材料