控制BTi復合材料的界面效應

1. 為什麼說界面對復合材料的性能起著重要作用

你的復增強材料能否起到製作用就看界面了。復合材料就是要把基料和增強料結合成完整的整體，來形成新的力學性能。界面不統一相互排斥就就像鋼筋插在砂石里不會成為鋼筋混凝土一樣，但水泥的摻入改變了砂石與鋼筋的接觸界面使其成為一體，形成了新的鋼筋混凝土的力學性能。因此界面對復合材料的性能起著重要作用，甚至是決定性的作用。

2. 請問復合材料的增強機制是什麼界面的有什麼作用 謝謝

1）復來合材料主要是指有機高分子自材料和無機物如填料，增強材料等經過特殊的混合工藝得到的一類材料，主要是集合兩種材料的優點，彌補缺陷，在混合過程中要解決的問題就是無機材料和有機材料的相容性問題，主要通過表面活化來增強和有機材料的連接強度
2）纖維增強材料的增強機制就是纖維本身是高剛性，高模量的材料，經過復合，復合材料的強度增大，增韌機制應該屬於非彈性體增韌機制
3）金屬基復合材料主要問題應該是相容性問題，如何提高界面粘結強度

3. 復合材料的界面性質影響材料的那些性能

復合材料的界面會影響材料的傳遞性、阻斷性、誘導性等等。
今天卡本來說一說復合材料的界面。
按照有些人的話來說，復合材料的界面是指基體與增強物之間化學成分有顯著變化的、構成彼此結合的、能起載荷傳遞作用的微小區域。
所以界面作為復合材料的重要組成部分，它性質的改變註定會影響到材料的性能。
我們都知道，復合材料存在5個界面效應：
（1）傳遞效應：界面可以將復合材料體系中基體承受的外力傳遞給增強相，起到二者之間的橋梁作用。
（2）阻斷效應：基體和增強相之間結合力適當的界面有阻止裂紋擴展、減緩應力集中的作用。
（3）不連續效應：在界面上產生物理性能的不連續性和界面摩擦出現的現象等等。
（4）散射和吸收效應：光波、聲波等在界面會產生散射和吸收
（5）誘導效應：一種物質的表面結構使另一種與之接觸的物質結構由於誘導發生改變，從而產生一些現象，比如，耐熱性、強彈性等等。
那麼如果界面的性質發生改變，具有這些效應的復合材料性能必將大打折扣。比如界面無法准確將外力傳遞給增強相，那麼勢必會減弱它「橋梁」的功能。更不用提它誘導效應產生的彈性、耐熱性了。
望採納~

4. 復合材料界面破壞的幾種形式

受拉剪切撕裂

5. 簡述復合材料增強體與基體之間形成良好界面的條件.

在復合過程中來,基體對增強體潤源濕；增強體與基體之間不產生過量的化學反應；生成的界面相能承擔傳遞載荷的功能.
復合材料的界面效應,取決於纖維或顆粒表面的物理和化學狀態、基體本身的結構和性能、復合方式、復合工藝條件和環境條件.

6. 復合材料的界面定義是什麼,包括哪些部分

復合材料的界面是指基體與增強物之間化學成分有顯著變化的、構成彼此結合的、能起載荷傳遞作用的微小區域。
界面通常包含以下幾個部分：
基體和增強物的部分原始接觸面；
基體與增強物相互作用生成的反應產物，此產物與基體及增強物的接觸面；
界面的效應
(1)傳遞效應 界面能傳遞力，即將外力傳遞給增強物，起到基體和增強物之間的橋梁作用。
(2)阻斷效應 結合適當的界面有阻止裂紋擴展、中斷材料破壞、減緩應力集中的作用。
(3)不連續效應 在界面上產生物理性能的不連續性和界面摩擦出現的現象，如抗電性、電感應性、磁性、耐熱性、尺寸穩定性等。
(4)散射和吸收效應 光波、聲波、熱彈性波、沖擊波等在界面產生散射和吸收，如透光性、隔熱性、隔音性、耐機械沖擊及耐熱沖擊性等。
(5)誘導效應 一種物質(通常是增強物)的表面結構使另一種(通常是聚合物基體)與之接觸的物質的結構由於誘導作用而發生改變，由此產生一些現象，如強的彈性、低的膨脹性、耐沖擊性和耐熱性等
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用。界面效應既與界面結合狀態、形態和物理-化學性質有關，也與復合材料各組分的浸潤性、相容性、擴散性等密切相關。

7. 聚合物基復合材料界面效應分為哪幾種

聚合物基復合材料界面效應:
1、傳遞效應：界面可將復合材料體系中基體承受的外力回傳遞給增強相，起到基體答和增強相之間的橋梁作用。2、阻斷效應：基體和增強相之間結合力適當的界面有阻止裂紋擴展、減緩應力集中的作用。3、不連續效應：在界面上產生物理性能的不連續性和界面摩擦出現的現象，如抗電性、電感應性、磁性、耐熱性和磁場尺寸穩定性等。4、散射和吸收效應：光波、聲波、熱彈性波、沖擊波等在界面產生散射和吸收，如透光性、隔熱性、隔音性、耐機械沖擊性等。5、誘導效應：一種物質（通常是增強劑）的表面結構使另一種（通常是聚合物基體）與之接觸的物質的結構由於誘導作用而發生改變，由此產生一些現象，如強彈性、低膨脹性、耐熱性和沖擊性等

8. 簡述復合材料增強體與基體之間形成良好界面的條件。

在復合過程中，基體對增強體潤濕；增強體與基體之間不產生過量的化學反應；生成的界專面相能屬承擔傳遞載荷的功能。
復合材料的界面效應，取決於纖維或顆粒表面的物理和化學狀態、基體本身的結構和性能、復合方式、復合工藝條件和環境條件。

9. 如何控制陶瓷基復合材料的界面。

無反應層界面
增強相與基體直接結合形成原子鍵共格界面和半共格界面，有時形成非晶格界面。
優點：界面結合強度高，提高復合材料強度。
中間反應層界面
存在於增韌相與基體之間，並將兩者結合。
優點：界面層一般都是低熔點共晶相，因此它有利於復合材料的緻密化，這種界面增韌相與基體無固定的取向關系。
界面的特徵
陶瓷基復合材料往往在高溫下制備，由於增強體與基體的原子擴散，在界面上更容易形成固溶體和化合物。此時其界面是具有一定厚度的反應區，它與基體和增強體都能較好的結合，但通常是脆性的。因增加纖維的橫截面多為圓形，故界面反應層常為空心圓筒狀，其厚度可以控制。
第一臨界厚度：當反應層達到某一厚度時，復合材料的抗張強度開始降低，此時反應層的厚度。
第二臨界厚度：如果反應層厚度繼續增大，材料強度也隨之降低，直至達某一強度時不再降低，此時反應層的厚度。
下面我們就以氮化硅陶瓷為例，看看不同界面的特徵。
碳纖維增韌氮化硅
成型工藝對界面結構的影響：
①無壓燒結工藝：C與Si間反應嚴重，SEM可觀察到非常粗糙的纖維表面，纖維周圍存在空隙；
②高溫等靜壓工藝：壓力和溫度較低，使得反應受到抑制，界面上不發生反應，無裂紋或空隙，是比較理想的物理結合。
SiC晶須增韌氮化硅
反應燒結、無壓燒結或高溫等靜壓工藝可獲得無界面反應的復合材料：
①反應燒結、無壓燒結：隨著SiC晶須含量增加，材料密度下降，導致強度下降；
②高溫等靜壓工藝：不出現上述情況。
陶瓷基復合材料界面的粘結
兩相界面的粘結（粘接、粘合或粘著等）方式有多種，如靜電粘結、機械作用粘結、浸潤粘結、反應粘結等。對於陶瓷基復合材料來講，界面的粘結形式主要有兩種：機械粘結和化學粘結。
機械粘結：
由於基體的收縮率較大，冷卻收縮後基體將增強相包裹產生壓應力。
通過滲透、高溫擴散等基體滲入或浸入增強纖維的表面而形成機械結合。
機械粘結為低能量弱粘結，其界面強度較化學粘結低。
化學粘結：
通過原子或分子的擴散在界面上形成了固溶體或化合物，即為化學粘結。

10. 復合材料界面效應有哪些 復合材料界面的形成有哪幾個階段提高界面結合強度的途徑有哪些

答：復合材料界面效應有：1、傳遞效應：界面可將復合材料體系中基體承受的外力傳遞給增強相，起到基體和增強相之間的橋梁作用。2、阻斷效應：基體和增強相之間結合力適當的界面有阻止裂紋擴展、減緩應力集中的作用。3、不連續效應：在界面上產生物理性能的不連續性和界面摩擦出現的現象，如抗電性、電感應性、磁性、耐熱性和磁場尺寸穩定性等。4、散射和吸收效應：光波、聲波、熱彈性波、沖擊波等在界面產生散射和吸收，如透光性、隔熱性、隔音性、耐機械沖擊性等。5、誘導效應：一種物質（通常是增強劑）的表面結構使另一種（通常是聚合物基體）與之接觸的物質的結構由於誘導作用而發生改變，由此產生一些現象，如強彈性、低膨脹性、耐熱性和沖擊性等。
復合材料界面的形成有三個階段：1、增強體表面預處理或改性階段（減小增強體和基體表面張力差距）2、基體材料和增強材料之間的浸潤、接觸（界面形成與發展的關鍵階段）：接觸——吸附與浸潤——交互擴散——化學結合或物理結合3、液態或粘流態組分的固化過程，即凝固或化學反應（界面形成與發展的關鍵階段）a、界面的固定b、界面的穩定
提高界面結合強度的途徑有：1、反應結合： 在復合材料組分之間發生化學作用，在界面上形成共價鍵結合在理論上可獲得最強的界面粘結能。2、溶解與浸潤結合：界面潤濕理論是基於液態樹脂對增強材料表面的浸潤親和，即物理和化學吸附作用。液態樹脂對纖維表面的良好浸潤是十分重要的。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。良好的或完全浸潤將使界面強度大大提高，甚至優於基體本身的內聚強度。3、機械結合： 當兩個表面相互接觸後，由於表面粗糙不平將發生機械互鎖。 另一方面，盡管表面積隨著粗糙度增大而增大，但其中有相當多的孔穴，粘稠的液體是無法流入的。無法流入液體的孔不僅造成界面脫粘的缺陷，而且也形成了應力集中點。4、上述三種形式的混合結合方式。