控制BTi复合材料的界面效应

1. 为什么说界面对复合材料的性能起着重要作用

你的复增强材料能否起到制作用就看界面了。复合材料就是要把基料和增强料结合成完整的整体，来形成新的力学性能。界面不统一相互排斥就就像钢筋插在砂石里不会成为钢筋混凝土一样，但水泥的掺入改变了砂石与钢筋的接触界面使其成为一体，形成了新的钢筋混凝土的力学性能。因此界面对复合材料的性能起着重要作用，甚至是决定性的作用。

2. 请问复合材料的增强机制是什么界面的有什么作用 谢谢

1）复来合材料主要是指有机高分子自材料和无机物如填料，增强材料等经过特殊的混合工艺得到的一类材料，主要是集合两种材料的优点，弥补缺陷，在混合过程中要解决的问题就是无机材料和有机材料的相容性问题，主要通过表面活化来增强和有机材料的连接强度
2）纤维增强材料的增强机制就是纤维本身是高刚性，高模量的材料，经过复合，复合材料的强度增大，增韧机制应该属于非弹性体增韧机制
3）金属基复合材料主要问题应该是相容性问题，如何提高界面粘结强度

3. 复合材料的界面性质影响材料的那些性能

复合材料的界面会影响材料的传递性、阻断性、诱导性等等。
今天卡本来说一说复合材料的界面。
按照有些人的话来说，复合材料的界面是指基体与增强物之间化学成分有显著变化的、构成彼此结合的、能起载荷传递作用的微小区域。
所以界面作为复合材料的重要组成部分，它性质的改变注定会影响到材料的性能。
我们都知道，复合材料存在5个界面效应：
（1）传递效应：界面可以将复合材料体系中基体承受的外力传递给增强相，起到二者之间的桥梁作用。
（2）阻断效应：基体和增强相之间结合力适当的界面有阻止裂纹扩展、减缓应力集中的作用。
（3）不连续效应：在界面上产生物理性能的不连续性和界面摩擦出现的现象等等。
（4）散射和吸收效应：光波、声波等在界面会产生散射和吸收
（5）诱导效应：一种物质的表面结构使另一种与之接触的物质结构由于诱导发生改变，从而产生一些现象，比如，耐热性、强弹性等等。
那么如果界面的性质发生改变，具有这些效应的复合材料性能必将大打折扣。比如界面无法准确将外力传递给增强相，那么势必会减弱它“桥梁”的功能。更不用提它诱导效应产生的弹性、耐热性了。
望采纳~

4. 复合材料界面破坏的几种形式

受拉剪切撕裂

5. 简述复合材料增强体与基体之间形成良好界面的条件.

在复合过程中来,基体对增强体润源湿；增强体与基体之间不产生过量的化学反应；生成的界面相能承担传递载荷的功能.
复合材料的界面效应,取决于纤维或颗粒表面的物理和化学状态、基体本身的结构和性能、复合方式、复合工艺条件和环境条件.

6. 复合材料的界面定义是什么,包括哪些部分

复合材料的界面是指基体与增强物之间化学成分有显著变化的、构成彼此结合的、能起载荷传递作用的微小区域。
界面通常包含以下几个部分：
基体和增强物的部分原始接触面；
基体与增强物相互作用生成的反应产物，此产物与基体及增强物的接触面；
界面的效应
(1)传递效应 界面能传递力，即将外力传递给增强物，起到基体和增强物之间的桥梁作用。
(2)阻断效应 结合适当的界面有阻止裂纹扩展、中断材料破坏、减缓应力集中的作用。
(3)不连续效应 在界面上产生物理性能的不连续性和界面摩擦出现的现象，如抗电性、电感应性、磁性、耐热性、尺寸稳定性等。
(4)散射和吸收效应 光波、声波、热弹性波、冲击波等在界面产生散射和吸收，如透光性、隔热性、隔音性、耐机械冲击及耐热冲击性等。
(5)诱导效应 一种物质(通常是增强物)的表面结构使另一种(通常是聚合物基体)与之接触的物质的结构由于诱导作用而发生改变，由此产生一些现象，如强的弹性、低的膨胀性、耐冲击性和耐热性等
界面效应是任何一种单一材料所没有的特性，它对复合材料具有重要的作用。界面效应既与界面结合状态、形态和物理-化学性质有关，也与复合材料各组分的浸润性、相容性、扩散性等密切相关。

7. 聚合物基复合材料界面效应分为哪几种

聚合物基复合材料界面效应:
1、传递效应：界面可将复合材料体系中基体承受的外力回传递给增强相，起到基体答和增强相之间的桥梁作用。2、阻断效应：基体和增强相之间结合力适当的界面有阻止裂纹扩展、减缓应力集中的作用。3、不连续效应：在界面上产生物理性能的不连续性和界面摩擦出现的现象，如抗电性、电感应性、磁性、耐热性和磁场尺寸稳定性等。4、散射和吸收效应：光波、声波、热弹性波、冲击波等在界面产生散射和吸收，如透光性、隔热性、隔音性、耐机械冲击性等。5、诱导效应：一种物质（通常是增强剂）的表面结构使另一种（通常是聚合物基体）与之接触的物质的结构由于诱导作用而发生改变，由此产生一些现象，如强弹性、低膨胀性、耐热性和冲击性等

8. 简述复合材料增强体与基体之间形成良好界面的条件。

在复合过程中，基体对增强体润湿；增强体与基体之间不产生过量的化学反应；生成的界专面相能属承担传递载荷的功能。
复合材料的界面效应，取决于纤维或颗粒表面的物理和化学状态、基体本身的结构和性能、复合方式、复合工艺条件和环境条件。

9. 如何控制陶瓷基复合材料的界面。

无反应层界面
增强相与基体直接结合形成原子键共格界面和半共格界面，有时形成非晶格界面。
优点：界面结合强度高，提高复合材料强度。
中间反应层界面
存在于增韧相与基体之间，并将两者结合。
优点：界面层一般都是低熔点共晶相，因此它有利于复合材料的致密化，这种界面增韧相与基体无固定的取向关系。
界面的特征
陶瓷基复合材料往往在高温下制备，由于增强体与基体的原子扩散，在界面上更容易形成固溶体和化合物。此时其界面是具有一定厚度的反应区，它与基体和增强体都能较好的结合，但通常是脆性的。因增加纤维的横截面多为圆形，故界面反应层常为空心圆筒状，其厚度可以控制。
第一临界厚度：当反应层达到某一厚度时，复合材料的抗张强度开始降低，此时反应层的厚度。
第二临界厚度：如果反应层厚度继续增大，材料强度也随之降低，直至达某一强度时不再降低，此时反应层的厚度。
下面我们就以氮化硅陶瓷为例，看看不同界面的特征。
碳纤维增韧氮化硅
成型工艺对界面结构的影响：
①无压烧结工艺：C与Si间反应严重，SEM可观察到非常粗糙的纤维表面，纤维周围存在空隙；
②高温等静压工艺：压力和温度较低，使得反应受到抑制，界面上不发生反应，无裂纹或空隙，是比较理想的物理结合。
SiC晶须增韧氮化硅
反应烧结、无压烧结或高温等静压工艺可获得无界面反应的复合材料：
①反应烧结、无压烧结：随着SiC晶须含量增加，材料密度下降，导致强度下降；
②高温等静压工艺：不出现上述情况。
陶瓷基复合材料界面的粘结
两相界面的粘结（粘接、粘合或粘着等）方式有多种，如静电粘结、机械作用粘结、浸润粘结、反应粘结等。对于陶瓷基复合材料来讲，界面的粘结形式主要有两种：机械粘结和化学粘结。
机械粘结：
由于基体的收缩率较大，冷却收缩后基体将增强相包裹产生压应力。
通过渗透、高温扩散等基体渗入或浸入增强纤维的表面而形成机械结合。
机械粘结为低能量弱粘结，其界面强度较化学粘结低。
化学粘结：
通过原子或分子的扩散在界面上形成了固溶体或化合物，即为化学粘结。

10. 复合材料界面效应有哪些 复合材料界面的形成有哪几个阶段提高界面结合强度的途径有哪些

答：复合材料界面效应有：1、传递效应：界面可将复合材料体系中基体承受的外力传递给增强相，起到基体和增强相之间的桥梁作用。2、阻断效应：基体和增强相之间结合力适当的界面有阻止裂纹扩展、减缓应力集中的作用。3、不连续效应：在界面上产生物理性能的不连续性和界面摩擦出现的现象，如抗电性、电感应性、磁性、耐热性和磁场尺寸稳定性等。4、散射和吸收效应：光波、声波、热弹性波、冲击波等在界面产生散射和吸收，如透光性、隔热性、隔音性、耐机械冲击性等。5、诱导效应：一种物质（通常是增强剂）的表面结构使另一种（通常是聚合物基体）与之接触的物质的结构由于诱导作用而发生改变，由此产生一些现象，如强弹性、低膨胀性、耐热性和冲击性等。
复合材料界面的形成有三个阶段：1、增强体表面预处理或改性阶段（减小增强体和基体表面张力差距）2、基体材料和增强材料之间的浸润、接触（界面形成与发展的关键阶段）：接触——吸附与浸润——交互扩散——化学结合或物理结合3、液态或粘流态组分的固化过程，即凝固或化学反应（界面形成与发展的关键阶段）a、界面的固定b、界面的稳定
提高界面结合强度的途径有：1、反应结合： 在复合材料组分之间发生化学作用，在界面上形成共价键结合在理论上可获得最强的界面粘结能。2、溶解与浸润结合：界面润湿理论是基于液态树脂对增强材料表面的浸润亲和，即物理和化学吸附作用。液态树脂对纤维表面的良好浸润是十分重要的。浸润不良会在界面上产生空隙，导致界面缺陷和应力集中，使界面强度下降。良好的或完全浸润将使界面强度大大提高，甚至优于基体本身的内聚强度。3、机械结合： 当两个表面相互接触后，由于表面粗糙不平将发生机械互锁。 另一方面，尽管表面积随着粗糙度增大而增大，但其中有相当多的孔穴，粘稠的液体是无法流入的。无法流入液体的孔不仅造成界面脱粘的缺陷，而且也形成了应力集中点。4、上述三种形式的混合结合方式。