。载荷存在下,基体通过界面将应力传递至增强体,故增强体承受了主要的应力,而基
体承受的应力较小,界面区则承受从增强体表面至基体表面梯度分布的应力。
15树脂基复合材料的界面结合理论润湿理论两组分能充分浸润则粘结强度高于树脂基体的内聚能。液体树脂的表面张力必须低于增强体的临界表面张力。树脂与增强体两相间的结合属于机械粘接与润湿吸附
由于充分的润湿,两相界面处产生的物理吸附主要是由范德华力的作用实现粘接。润湿理论解释了增强体表面粗化、表面积增加有利于提高与基体树脂界面结合力的事
实润湿理论不足:a、不能解释使用偶联剂后使树脂基复合材料界面粘结强度提高的现象。b、偶联剂在玻璃纤维树脂界面上的偶联效果一定有部分(或者是主要的)不是由界面的物理吸附所提供,而是存在着更为本质的因素在起作用。
2化学键理论基体树脂表面的活性官能团与增强体表面的官能团能起化学反应。
f基体树脂与增强体间以化学键结合,界面的结合力是主价键力的作用。偶联剂是实现这种化学键结合的架桥剂。碳纤维经硝酸或浓碱处理后,表面增加了COOH、CO、C-OH,与环氧树脂复合后强度提高的多。局限性:a、聚合物不具备活性基团;
b、不具备与树脂反应的基团。
3优先吸附理论解释化学键理论不能解释的现象。界面上可能发生增强体表面优先吸附树脂中的某些组分,这些组分与树脂有良好的相容性,可以大大改善树脂对增强体的浸润;由于优先吸附作用,在界面上可以形成“柔性层”,“柔性层”极可能是一种欠固化的树脂层,它是“可塑的”,可以起到松驰界面上应力集中的作用,故可以防止界面脱粘。
4防水层理论解释玻纤经偶联剂处理后,湿态强度大大改善的现象。防水层理论认为,清洁的玻璃表面是亲水的,而经偶联剂处理后变成疏水表面,该表
面可防止水的侵蚀,改善复合材料湿态强度。理论与实际情况有出入。水不可避免的要侵入界面,即使用憎水的偶联剂处理玻璃表
面后,当表面暴露于空气中时,会再次吸附水分,这种吸附水仍然会对材料起破坏作用。5可逆水解理论
该理论认为,在玻璃纤维增强的复合材料中,偶联剂不是阻止水份进入界面,而是当有水存在时,偶联剂与水在玻璃表面上竞争结合。17非树脂基复合材料界面结合形式机械结合:增强体和基体间纯粹的机械接触;溶解与浸润结合:由单纯的浸润和溶解作用,使增强体和基体形成交错的溶解扩散界面;反应界面结合:主要主价键力而结合,在界面上形成新的反应物层;氧化结合:r