碳纖維材料的界面

　　界面可以分為氣液、氣固、液液、固固和固液五種，一般增強材料(Material)與樹脂基體組成的復(fù)合材料(Material)界面稱為固液界面，由于碳纖維直徑細，與基體樹脂復(fù)合后的兩相界面面積非常大，例如單絲直徑6.8μm，100cm3的材料(Material)總界面面積高達89m2。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。兩相界面的粘接及其性能對碳纖維復(fù)合材料(Material)有很大的影響(influence)，下面就來具體看一下。

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  　　界面對復(fù)合材料(Material)的影響(influence)主要包括(bāo kuò)：
　　①界面有效粘接可有效傳遞載荷，整體承受載荷，使其強度得到提高；
　　②改善裂紋擴展方向和路徑，吸收更多能量，并由脫粘拉出變?yōu)槔鞌嗔眩尸F(xiàn)出韌性破壞(vandalism)，改變了斷裂形態(tài)；
　　③界面層直接影響(influence)到復(fù)合材料(Material)的耐環(huán)境性，尤其是存在孔隙，吸濕降解，已引起人們的極大關(guān)注。碳纖維復(fù)合材料此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達的國家（美國、德國、日本、韓國），對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù)，保持著極其謹(jǐn)慎的態(tài)度。即使在目前，我國碳纖維以及碳纖維制品的進口，還受到發(fā)達國家的嚴(yán)格控制。碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性，因此碳纖維制品的強度大，硬度高，遠超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此，碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。碳纖維制品就是指以碳纖維預(yù)浸布為原材料，通過不同的加工方法，加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。此外，界面層存在的孔隙是斷裂之源，使其ILSS大幅度下降。   　　碳纖維增強樹脂復(fù)合材料(Material)的界面應(yīng)關(guān)注上漿劑的作用。它是界面層中的重要組成部分，一面涂層在碳纖維表面，另一面與基體樹脂復(fù)合，是增強碳纖維與基體樹脂之間的真正橋梁。碳纖維在線表面處理(chǔ lǐ)后，緊接著上漿，以保護表面的活性基團，避免吸附空氣中的水分和其他污染物；另一力面上漿劑不僅吸水率要低，而且可與基體樹脂反應(yīng)，生成強的化學(xué)鍵。市場(shì chǎng)上的碳纖維表面上漿劑大多數(shù)為多元環(huán)氧樹脂的水乳液，表面張力低，化學(xué)活性好。

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