復合材料 界面

1、第二章第二章復合材料的界面及界面優(yōu)化復合材料的界面及界面優(yōu)化2015.11.22目標與要求目標與要求l 掌握界面定義、組成掌握界面定義、組成l 掌握界面的作用掌握界面的作用l 掌握界面理論掌握界面理論l 掌握界面設計方法掌握界面設計方法l 了解界面表征方法了解界面表征方法一、復合材料的界面一、復合材料的界面復合材料的界面復合材料的界面是指是指基體與增強基體與增強物之間物之間化學成分化學成分有顯著變化的、有顯著變化的、構構成成彼此結合的、能起彼此結合的、能起載荷傳遞作用載荷傳遞作用的微小的微小區(qū)域區(qū)域。1 1、外力場、外力場2 2、基體、基體3 3、基體表面區(qū)基體表面區(qū)4 4、相互滲透區(qū)相互滲透

2、區(qū) 5 5、增強劑表面區(qū)增強劑表面區(qū) 6 6、增強劑、增強劑 復合材料的界面示意圖復合材料的界面示意圖界面特點界面特點性能和結構上不同于基體和增強材料性能和結構上不同于基體和增強材料具有一定的厚度具有一定的厚度連接基體與增強體材料連接基體與增強體材料能夠傳遞載荷能夠傳遞載荷(1) 界面能傳遞力，即界面能傳遞力，即，起到基體和增強物之間的橋梁作用。，起到基體和增強物之間的橋梁作用。(2) 結合適當?shù)慕缑嬗薪Y合適當?shù)慕缑嬗?、的作用。的作用?3) 在界面上產生在界面上產生和和的現(xiàn)象，如抗電性、電感應性、磁的現(xiàn)象，如抗電性、電感應性、磁性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性等。性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性等。(4)(4)

3、 光波、聲波、熱彈性波、沖光波、聲波、熱彈性波、沖擊波等在界面擊波等在界面，如透光性、隔熱，如透光性、隔熱性、隔音性、耐機械沖擊及耐熱沖擊性等。性、隔音性、耐機械沖擊及耐熱沖擊性等。(5)(5) 一種一種( (通常是增強物通常是增強物) )使另一種使另一種( (通常是聚合物基體通常是聚合物基體) )與之接觸的物質與之接觸的物質的結構的結構，由此產生一些，由此產生一些現(xiàn)象，如強的彈性、低的膨脹性、耐沖擊性和耐現(xiàn)象，如強的彈性、低的膨脹性、耐沖擊性和耐熱性等熱性等界面效應是任何一種單一材料所沒界面效應是任何一種單一材料所沒有的特性，它對復合材料具有重要的作有的特性，它對復合材料具有重要的作用。界面

4、效應既與界面結合狀態(tài)、形態(tài)用。界面效應既與界面結合狀態(tài)、形態(tài)和物理和物理- -化學性質有關，也與復合材料化學性質有關，也與復合材料各組分的浸潤性、相容性、擴散性等密各組分的浸潤性、相容性、擴散性等密切相關。切相關。 界面結合較差界面結合較差，增強體不能發(fā)揮作用；，增強體不能發(fā)揮作用；界面界面結合過強結合過強，材料破壞過程的裂紋容易擴展到界面，材料破壞過程的裂紋容易擴展到界面，直接沖擊增強體則呈脆性斷裂。直接沖擊增強體則呈脆性斷裂。 最佳狀態(tài)的界面，最佳狀態(tài)的界面，裂紋沿界面擴展形成曲折裂紋沿界面擴展形成曲折的路徑耗散較多的能量，即這時的復合材料具有的路徑耗散較多的能量，即這時的復合材料具有最大

5、斷裂能和一定的韌性。最大斷裂能和一定的韌性。 研究和設計界面時，不應只追求界面結合強研究和設計界面時，不應只追求界面結合強度而應考慮到復合材料綜合力學性能。度而應考慮到復合材料綜合力學性能。 許多因素影響著界面結合強度，如許多因素影響著界面結合強度，如表面幾何形表面幾何形狀狀、分布狀況分布狀況、紋理結構紋理結構、表面雜質表面雜質、吸附氣吸附氣體程度體程度、吸水情況吸水情況、表面形態(tài)表面形態(tài)、在界面的溶解、在界面的溶解、擴散和化學反應擴散和化學反應、表面層的力學特性表面層的力學特性、潤濕速潤濕速度度等。等。 三、界面理論三、界面理論(1) 機械結合機械結合 基體與增強材料之間不發(fā)生化學反應，基體

6、與增強材料之間不發(fā)生化學反應，靠纖維的粗糙表面與基體產生摩擦力而實現(xiàn)的?？坷w維的粗糙表面與基體產生摩擦力而實現(xiàn)的。在鋼筋與混凝土之間的界面上會產生剪應力，為此，在鋼筋與混凝土之間的界面上會產生剪應力，為此，在預應力鋼筋的表面帶有螺紋狀突起。在預應力鋼筋的表面帶有螺紋狀突起。 表面越粗糙，互鎖作用越強，機械粘結作用表面越粗糙，互鎖作用越強，機械粘結作用越有效。但表面積隨著粗糙度增大而增大，其中越有效。但表面積隨著粗糙度增大而增大，其中有相當多的孔穴，粘度大的液體是無法流入。造有相當多的孔穴，粘度大的液體是無法流入。造成界面脫粘的缺陷，而且也形成了應力集中點，成界面脫粘的缺陷，而且也形成了應力集中

7、點，影響界面結合。影響界面結合。金屬基體復合材料金屬基體復合材料和和陶瓷復合材料陶瓷復合材料有這類結有這類結合方式合方式 在大多數(shù)情況下，純粹機械粘結作用很難遇在大多數(shù)情況下，純粹機械粘結作用很難遇到，往往是機械粘結作用與其它粘結機理共同起到，往往是機械粘結作用與其它粘結機理共同起作用。作用。 三、界面理論三、界面理論(2)溶解和潤濕結合溶解和潤濕結合主要是聚合物基體復合材料的主要是聚合物基體復合材料的結合形式?；w潤濕增強材料，相互之間發(fā)生原結合形式?；w潤濕增強材料，相互之間發(fā)生原子擴散和溶解，即物理和化學吸附作用。界面是子擴散和溶解，即物理和化學吸附作用。界面是溶質原子的過渡帶。溶質原子

8、的過渡帶。浸潤性浸潤性是表示液體在固體表面上鋪展的是表示液體在固體表面上鋪展的程度。程度。浸潤不良會在界面上產生空隙，導致界浸潤不良會在界面上產生空隙，導致界面缺陷和應力集中，使界面強度下降。良好面缺陷和應力集中，使界面強度下降。良好的或完全浸潤將使界面強度大大提高，甚至的或完全浸潤將使界面強度大大提高，甚至優(yōu)于基體本身的內聚強度。優(yōu)于基體本身的內聚強度。浸潤性僅僅表示了液體與固體發(fā)生接觸浸潤性僅僅表示了液體與固體發(fā)生接觸時的情況，而時的情況，而并不能表示界面的粘結性能并不能表示界面的粘結性能。潤濕是組分良好粘結的必要條件，并非充分潤濕是組分良好粘結的必要條件，并非充分條件條件 在制備在制備聚

9、合物基復合材料聚合物基復合材料時，時，樹脂對增強材料樹脂對增強材料的浸潤性的浸潤性是指樹脂能否均勻地分布在增強材科的周是指樹脂能否均勻地分布在增強材科的周圍，這是樹脂與增強材料能否形成良好粘結的重要圍，這是樹脂與增強材料能否形成良好粘結的重要前提。前提。 在制備在制備金屬基復合材料金屬基復合材料時，時，液態(tài)金屬對增強材液態(tài)金屬對增強材料的浸潤性，料的浸潤性，則直接影響到界面則直接影響到界面粘結強度。粘結強度。如如W/Cu、W/Ni、C/Ni、BN/ZrO2的復合體系的復合體系 三、界面理論三、界面理論(3) 化學結合化學結合是指增強材料表面與基體表面發(fā)生化學反是指增強材料表面與基體表面發(fā)生化學

10、反應，以化學鍵連接基體和增強體。從理論上可以獲應，以化學鍵連接基體和增強體。從理論上可以獲得較強的界面粘結得較強的界面粘結化學作用理論最成功的應用是化學作用理論最成功的應用是偶聯(lián)劑偶聯(lián)劑用于增強材料用于增強材料表面與聚合物基體的粘結。表面與聚合物基體的粘結。如硅烷偶聯(lián)型具有兩種如硅烷偶聯(lián)型具有兩種性質不同的官能團，一端為親玻璃纖維的官能團性質不同的官能團，一端為親玻璃纖維的官能團(X)，一端為親樹脂的官能團一端為親樹脂的官能團(R)，將玻璃纖維與樹脂粘結，將玻璃纖維與樹脂粘結起來，在界面上形成共價鍵結合。起來，在界面上形成共價鍵結合。多數(shù)金屬基復合材料多數(shù)金屬基復合材料在制備過程中發(fā)生不同程度

11、在制備過程中發(fā)生不同程度的界面反應。輕微的界面反應能有效的改善金屬的界面反應。輕微的界面反應能有效的改善金屬基體與增強體的浸潤和結合，嚴重的界面反應將基體與增強體的浸潤和結合，嚴重的界面反應將造成增強體的損傷和形成脆性界面相等十分有害。造成增強體的損傷和形成脆性界面相等十分有害。碳纖維碳纖維/ /鋁鈦銅合金復合材料中，生成鋁鈦銅合金復合材料中，生成TiC，使界，使界面附近的鋁、銅富集。面附近的鋁、銅富集。500時，在時，在C纖維纖維/ /鋁材鋁材料在界面生成料在界面生成Al4C3脆性層脆性層三、界面理論三、界面理論(4) 復合材料的基體與增強材料間可以發(fā)生原子或分復合材料的基體與增強材料間可以

12、發(fā)生原子或分子的互擴散或發(fā)生反應，從而形成子的互擴散或發(fā)生反應，從而形成反應結合反應結合或或互擴散結合互擴散結合。對于聚合物基體復合材料來說，。對于聚合物基體復合材料來說，這種粘結機理可看作為分子鏈的纏結。而對于金這種粘結機理可看作為分子鏈的纏結。而對于金屬和陶瓷基復合材料，兩組元的互擴散可產生完屬和陶瓷基復合材料，兩組元的互擴散可產生完全不同于任一原組元成分及結構的界面層。金屬全不同于任一原組元成分及結構的界面層。金屬基復合材料中界面層常常是基復合材料中界面層常常是AB、AB2、A3B類型類型的脆性的金屬間化合物的脆性的金屬間化合物 金屬基和陶瓷基復合材料金屬基和陶瓷基復合材料，形成界面層的

13、主要，形成界面層的主要原因之一是生產制備過程要經(jīng)歷高溫。在高溫下原因之一是生產制備過程要經(jīng)歷高溫。在高溫下擴散極易進行，擴散系數(shù)擴散極易進行，擴散系數(shù)D隨溫度呈指數(shù)關系增隨溫度呈指數(shù)關系增加，按照加，按照Arrhenius方程方程：D = D0 exp（- Q/RT） D：擴散系數(shù)；擴散系數(shù)；Q：擴散激活能。擴散激活能。 R為玻爾茲曼為玻爾茲曼常數(shù)；常數(shù)；T為絕對溫度為絕對溫度。其他結合其他結合 聚合物復合材料還有物理吸附聚合物復合材料還有物理吸附理論、過渡層理論；金屬基體和陶瓷基體理論、過渡層理論；金屬基體和陶瓷基體復合材料還有物理結合理論復合材料還有物理結合理論 混合結合混合結合 這種結合

14、較普遍，是最重要的一這種結合較普遍，是最重要的一種結合方式。是以上幾種結合方式中幾個種結合方式。是以上幾種結合方式中幾個的組合。的組合。三、界面理論三、界面理論(5) 界面結合強度低，則增強纖維與基體很容易界面結合強度低，則增強纖維與基體很容易分離，在材料的斷面可觀察到分離，在材料的斷面可觀察到脫粘、纖維拔出、脫粘、纖維拔出、纖維應力松弛纖維應力松弛等現(xiàn)象，起不到增強作用；但界面等現(xiàn)象，起不到增強作用；但界面結合強度太高，則增強纖維與基體之間應力無法結合強度太高，則增強纖維與基體之間應力無法松弛，形成松弛，形成脆性斷裂脆性斷裂。 在研究和設計界面時，不應只追求界面粘結在研究和設計界面時，不應只

15、追求界面粘結而應考慮到最優(yōu)化和最佳而應考慮到最優(yōu)化和最佳綜合性能綜合性能。 四、界面及界面改性方法四、界面及界面改性方法 不同界面結合強度斷裂纖維周圍基體形態(tài)模型不同界面結合強度斷裂纖維周圍基體形態(tài)模型弱界面結合和弱界面結合和 界面結合適中狀況界面結合適中狀況 ； 界面結合過強狀況界面結合過強狀況1 1、聚合物基復合材料界面、聚合物基復合材料界面界面結合有界面結合有機械粘接機械粘接與與潤濕吸附潤濕吸附、化學鍵結合化學鍵結合等。等。大多數(shù)界面為大多數(shù)界面為物理粘結物理粘結，結合強度較低結合強度較低，結合力，結合力主要來自如色散力、偶極力、氫鍵等物理粘結力。主要來自如色散力、偶極力、氫鍵等物理粘結

16、力。偶聯(lián)劑與纖維的結合（化學反應或氫鍵）也不穩(wěn)偶聯(lián)劑與纖維的結合（化學反應或氫鍵）也不穩(wěn)定，可能被環(huán)境（水、化學介質等）破壞。定，可能被環(huán)境（水、化學介質等）破壞。一般在較低溫度下使用，其界面可保持相對穩(wěn)定。一般在較低溫度下使用，其界面可保持相對穩(wěn)定。增強劑本身一般不與基體材料反應。增強劑本身一般不與基體材料反應。 聚合物基復合材料界面改性原則：聚合物基復合材料界面改性原則： 1 1）在聚合物基復合材料的設計中，首先應考慮）在聚合物基復合材料的設計中，首先應考慮如何改善增強材料與基體間的浸潤性。一般可采取如何改善增強材料與基體間的浸潤性。一般可采取延長浸漬時間，增大體系壓力、降低熔體粘度以及延

17、長浸漬時間，增大體系壓力、降低熔體粘度以及改變增強體織物結構等措施。改變增強體織物結構等措施。）適度的界面結合強度）適度的界面結合強度）減少復合材料中產生的殘余應力）減少復合材料中產生的殘余應力）調節(jié)界面內應力和減緩應力集中）調節(jié)界面內應力和減緩應力集中不易與樹脂結不易與樹脂結合，但易使樹合，但易使樹脂浸透，能使脂浸透，能使纖維間的空隙纖維間的空隙被樹脂填充得被樹脂填充得較為密實；較為密實；(a)(b)(c)(d)能與樹脂起較好的機能與樹脂起較好的機械結合作用，但高粘械結合作用，但高粘度的基體有時很難完度的基體有時很難完全浸潤其表面，造成全浸潤其表面，造成很多空隙，成為應力很多空隙，成為應力傳

18、遞的薄弱環(huán)節(jié)。傳遞的薄弱環(huán)節(jié)。聚合物基體復合材料改性方法聚合物基體復合材料改性方法、顆粒增強體、顆粒增強體 在熱塑性聚合物基體加入兩性在熱塑性聚合物基體加入兩性相溶劑相溶劑( (增增 容劑容劑) )，則能使液晶微纖與基體間形成結合良好的界面，則能使液晶微纖與基體間形成結合良好的界面 、纖維增強體復合材料界面改善、纖維增強體復合材料界面改善 a)a)纖維表面偶聯(lián)劑纖維表面偶聯(lián)劑 b)b)涂覆界面層涂覆界面層 c)c)增強體表面改性增強體表面改性2、金屬基復合材料界面金屬基復合材料界面 金屬基體在高溫下容易與增強體發(fā)生不同程度的界面金屬基體在高溫下容易與增強體發(fā)生不同程度的界面反應，金屬基體多為合

19、金材料，在冷卻凝固熱處理過程中反應，金屬基體多為合金材料，在冷卻凝固熱處理過程中還會發(fā)生元素偏聚、擴散、固溶、相變等。還會發(fā)生元素偏聚、擴散、固溶、相變等。 金屬基復合材料界面金屬基復合材料界面結合方式結合方式有有化學結合化學結合、物理結合物理結合、擴散結合擴散結合、機械結合機械結合?？偟膩碇v，金屬基體復合材料界面?？偟膩碇v，金屬基體復合材料界面以化學結合為主，有時也會出現(xiàn)幾種界面結合方式共存。以化學結合為主，有時也會出現(xiàn)幾種界面結合方式共存。 金屬基體復合材料的界面有金屬基體復合材料的界面有3 3種類型種類型：第一類界面平整、：第一類界面平整、組分純凈，無中間相。第二類界面不平直，由原始組分

20、構組分純凈，無中間相。第二類界面不平直，由原始組分構成的凸凹的溶解擴散型界面。第三類界面中含有尺寸在亞成的凸凹的溶解擴散型界面。第三類界面中含有尺寸在亞微米級的界面反應物。多數(shù)金屬基復合材料在制備過程中微米級的界面反應物。多數(shù)金屬基復合材料在制備過程中發(fā)生不同程度的界面反應。發(fā)生不同程度的界面反應。TiB2/NiAl原位復合材料原位復合材料碳碳/鋁（含鎂）復合材料鋁（含鎂）復合材料析出物形貌，有析出物形貌，有Mg17Al12化合物析出相化合物析出相碳碳/鋁復合材料界面微結構鋁復合材料界面微結構(a)快速冷卻快速冷卻(b)慢速冷卻慢速冷卻類類 型型 1類類 型型 2類類 型型 3纖維與基體互不反

21、纖維與基體互不反應亦不溶解應亦不溶解纖維與基體互不反纖維與基體互不反應但相互溶解應但相互溶解纖維與基體反應形成界纖維與基體反應形成界面反應層面反應層鎢絲鎢絲 / 銅銅Al2O3 纖維纖維 / 銅銅Al2O3 纖維纖維 / 銀銀硼纖維（硼纖維（BN表面涂表面涂層）層） / 鋁鋁不銹鋼絲不銹鋼絲 / 鋁鋁SiC 纖維纖維 / 鋁鋁硼纖維硼纖維 / 鋁鋁硼纖維硼纖維 / 鎂鎂鍍鉻的鎢絲鍍鉻的鎢絲 / 銅銅碳纖維碳纖維 / 鎳鎳鎢絲鎢絲 / 鎳鎳合金共晶體絲合金共晶體絲 / 同同一合金一合金鎢絲鎢絲 / 銅銅 鈦合金鈦合金碳纖維碳纖維 / 鋁（鋁（ 580 C）Al2O3 纖維纖維 / 鈦鈦硼纖維硼纖

22、維 / 鈦鈦硼纖維硼纖維 /鈦鈦-鋁鋁SiC 纖維纖維 / 鈦鈦SiO2 纖維纖維 / 鈦鈦金屬基復合材料界面類型金屬基復合材料界面類型 界面結合結合太弱，受載時，纖維大量拔出，強度界面結合結合太弱，受載時，纖維大量拔出，強度低；結合太強，纖維受損，材料脆斷，既降低強度，低；結合太強，纖維受損，材料脆斷，既降低強度，又降低塑性。只有界面結合適中的復合材料才呈現(xiàn)又降低塑性。只有界面結合適中的復合材料才呈現(xiàn)高強度和高塑性。高強度和高塑性。 纖維纖維基體基體負荷負荷金屬基復合材料的界面控制研究方法：金屬基復合材料的界面控制研究方法：1 1）對增強材料進行表面涂層處理）對增強材料進行表面涂層處理 在增

23、強材料組元上預先在增強材料組元上預先涂層以改善增強材料與基體的浸潤性，同時涂層還應起到防涂層以改善增強材料與基體的浸潤性，同時涂層還應起到防止發(fā)生反應的阻擋層作用。止發(fā)生反應的阻擋層作用。2 2）選擇金屬元素）選擇金屬元素 改變基體的合金成分，造成某一元素在改變基體的合金成分，造成某一元素在界面上富集形成阻擋層來控制界面反應。盡量避免選擇易參界面上富集形成阻擋層來控制界面反應。盡量避免選擇易參與界面反應生成脆硬界面相、造成強界面結合的合金元素與界面反應生成脆硬界面相、造成強界面結合的合金元素 3 3）優(yōu)化制備工藝和參數(shù)）優(yōu)化制備工藝和參數(shù) 金屬基體復合材料界面反應程度金屬基體復合材料界面反應程

24、度主要取決于制備方法和工藝參數(shù)，因此優(yōu)化制備工藝和嚴格主要取決于制備方法和工藝參數(shù)，因此優(yōu)化制備工藝和嚴格控制工藝參數(shù)是優(yōu)化界面結構和控制界面反應的有效途徑?？刂乒に噮?shù)是優(yōu)化界面結構和控制界面反應的有效途徑。 3、陶瓷基復合材料的界面、陶瓷基復合材料的界面陶瓷基體復合材料指基體為陶瓷材料的復合材料。增強體陶瓷基體復合材料指基體為陶瓷材料的復合材料。增強體包括金屬和陶瓷材料。界面結合方式與金屬基體復合材料包括金屬和陶瓷材料。界面結合方式與金屬基體復合材料基本相同，有化學結合、物理結合、機械結合和擴散結合，基本相同，有化學結合、物理結合、機械結合和擴散結合，其中以化學結合為主，有時幾種結合方式同

25、時存在。其中以化學結合為主，有時幾種結合方式同時存在。 陶瓷基體復合材料界面控制方法陶瓷基體復合材料界面控制方法 1 1）改變基體元素）改變基體元素 例如：在例如：在SiCPCS纖維強化玻璃陶瓷纖維強化玻璃陶瓷（LAS，LiO，Al2O3，SiO2）中，添加百分之幾的中，添加百分之幾的Nb（鈮）時，熱處理過程中會發(fā)生反應，在界面形成數(shù)微（鈮）時，熱處理過程中會發(fā)生反應，在界面形成數(shù)微米的米的NbC相，獲得最佳界面，從而達到高韌化的目的。相，獲得最佳界面，從而達到高韌化的目的。2 2）增強體表面涂層）增強體表面涂層 在玻璃、陶瓷作為基體時，使用的在玻璃、陶瓷作為基體時，使用的涂層材料有涂層材料有

26、C、BN、Si、B等多種。防止成型過程中纖等多種。防止成型過程中纖維與基體的反應，調節(jié)界面剪切破壞能力以提高剪切強維與基體的反應，調節(jié)界面剪切破壞能力以提高剪切強度。纖維表面雙層涂層處理是最常用的方法。其中里面度。纖維表面雙層涂層處理是最常用的方法。其中里面的涂層以達到鍵接及滑移的要求，而外部涂層在較高溫的涂層以達到鍵接及滑移的要求，而外部涂層在較高溫度下防止纖維機械性能降低。度下防止纖維機械性能降低。 五、殘余應力五、殘余應力l 高聚物復合材料的殘余應力是由于樹脂和纖維熱膨脹系數(shù)高聚物復合材料的殘余應力是由于樹脂和纖維熱膨脹系數(shù)不同而產生和固化過程中樹脂體積收縮產生化學應力。前不同而產生和固

27、化過程中樹脂體積收縮產生化學應力。前者影響較大。殘余應力的存在，導致材料粘結強度下降。者影響較大。殘余應力的存在，導致材料粘結強度下降。殘余應力對材料的影響程度依賴于纖維的含量、纖維與基殘余應力對材料的影響程度依賴于纖維的含量、纖維與基體的模量比和纖維的直徑體的模量比和纖維的直徑l 金屬復合材料殘余應力來源于熱和力學。設計過程要注意金屬復合材料殘余應力來源于熱和力學。設計過程要注意基體模量不能太低，膨脹系數(shù)要相差不大基體模量不能太低，膨脹系數(shù)要相差不大l 陶瓷復合材料陶瓷復合材料 熱膨脹系數(shù)的不同導致殘余應力。纖維的熱膨脹系數(shù)的不同導致殘余應力。纖維的膨脹系數(shù)往往大于基體材料。在一定程度下達到

28、所追求的膨脹系數(shù)往往大于基體材料。在一定程度下達到所追求的增韌機制。但基體和增強纖維都是脆性的，殘余應力過大增韌機制。但基體和增強纖維都是脆性的，殘余應力過大容易導致裂紋容易導致裂紋六、界面的表征六、界面的表征現(xiàn)代科學的發(fā)展為復合材料界面的分析表征提現(xiàn)代科學的發(fā)展為復合材料界面的分析表征提供了強有力的手段。掃描電鏡、紅外光譜、紫供了強有力的手段。掃描電鏡、紅外光譜、紫外光譜、光電子能譜、動態(tài)力學分析、原子力外光譜、光電子能譜、動態(tài)力學分析、原子力顯微鏡等，在復合材料界面分析表征中得到充顯微鏡等，在復合材料界面分析表征中得到充分的應用，為揭示界面的本質、豐富界面的理分的應用，為揭示界面的本質、豐

29、富界面的理論作出了重要的貢獻論作出了重要的貢獻 未處理碳纖維的表面形態(tài)未處理碳纖維的表面形態(tài) 低溫等離子處理碳纖維表面低溫等離子處理碳纖維表面形態(tài)形態(tài)界面表面形態(tài)、結構的表征界面表面形態(tài)、結構的表征氧等離子處理后，經(jīng)氧等離子處理后，經(jīng)8080與苯乙烯反應與苯乙烯反應4 4小時，接枝聚苯小時，接枝聚苯乙烯分子鏈的碳纖維照片乙烯分子鏈的碳纖維照片拔出纖維剪切破壞（界面上纖維與基體脫粘）拉斷纖維非界面破壞復合材料界面強度表征復合材料界面強度表征1、常規(guī)分析法、常規(guī)分析法（1）拔脫試驗）拔脫試驗（測定界面粘接強度）（測定界面粘接強度）2、界面微脫粘法測定界面剪切強度、界面微脫粘法測定界面剪切強度 顯微鏡