環氧復合材料基體與凸端有機短纖維間的界面特性研究

       采用單絲拔出試驗和動態力學分析研究了環氧樹脂基復合材料中基體與凸端的有機短纖維之間的界面特性．兩種試驗方法均表明：凸端的有機短纖維由于端部變大，可以提高纖維與基體之間的界面牯結強度，也有利于纖維末端界面剪切直力的傳遞．
       復合材料的纖維與基體之間的界面及界面層的結構和性質對材料的物理、化學及力學性能起著十分重要的作用．為了提高短纖維增強復合材料的強度，人們采用了許多方法來改善兩相界面的粘結．但隨著界面粘結強度的提高，復合材料的強度雖得以提高，材料的韌性卻往往隨之降低．近年來，為了克服短纖維增強復合材料中存在的問題，人們引入了纖維形態設計的概念，期望通過纖維形狀的設計，采用異型纖維增強來同時改善復合材料的強度和韌性．例如，通過采用啞鈴型或骨頭狀短纖維的增強來提高金屬基或樹脂基復合材料的強度和韌性等．
      目前，關于啞鈴型或骨頭狀短纖維復臺材料的力學性能方面的研究國內外已有一些報道，而著重研究纖維與基體之間的界面特性及增強機理的報道卻很少，
       本工作以聚酰胺纖維作為增強材料，通過加工使纖維的端部變大，纖維的形狀近似于啞鈴型或骨頭狀，但其形態并非十分規則，故稱之為凸端短纖維．曾較為系統地研究了凸端短纖維增強環氧樹脂的結構與性能，發現與平直纖維增強的材料相比，凸端短纖維增強復合材料的拉伸強度和沖擊強度均有較明顯的提高．本文主要報道采用單絲拔出試驗法和動態力學分析( DMA)研究環氧樹脂基體與凸端有機纖維間的界面性能，并討論了界面特性對材料性能的影響．

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