界面结合状态对玻璃纤维-Al混杂复合层板疲劳行为的影响

通过两种 Al 合金表面处理方法及水煮老化处理,得到了不同界面结合状态的玻璃纤维-Al 混杂复合层板,进行了层板层间剪切强度和疲劳裂缝扩展试验,研究了界面结合强度对层板疲劳行为的影响。试验发现,当界面结合强度较高时,层板的疲劳裂缝扩展速率较低,伴随疲劳裂缝扩展而产生的脱层破坏区尺寸较小,脱层破坏发生在树脂层与增强纤维之间;界面结合强度较低时,层板的疲劳裂缝扩展速率较高,脱层区尺寸较大,脱层破坏发生在 Al 层和树脂层之间。     

复合涂层对玻璃纤维增强尼龙6复合材料界面性能的影响

为了获得界面性能优异的玻璃纤维增强尼龙6复合材料,利用含有聚多巴胺(PDA)和六方氮化硼(h-BN)的复合涂层对玻璃纤维进行表面改性处理,制备出玻璃纤维增强尼龙6复合材料(GF/PA6)。采用XRD、XPS、SEM、接触角测量仪对玻璃纤维晶型结构、化学结构、表面形貌和粗糙度进行表征。同时考察了h-BN的不同添加量对复合材料力学性能、热稳定性能、动态热机械性能和结晶性能的影响。结果表明：经过改性处理的玻璃纤维表面被均匀的复合涂层所覆盖,显著增加了玻璃纤维的表面粗糙度、表面活性和化学键能,大大提高了玻璃纤维与尼龙6树脂基体之间的界面啮合作用,且复合涂层的加入能够诱导PA6晶型由γ晶型转变为α晶型,h-BN含量为0.75%时的复合材料力学性能达到最高,拉伸强度达到129.8 MPa,相比改性前提高了79.2%,弯曲强度达到194.8 MPa,相比改性前提高了32.2%。储能模量达到1 742 MPa,相比改性前提高了69.9%。     

界面结构对SiCf／Al复合材料性能和声发射行为的影响

运用高分辨场发射扫描电镜（ＦＥ－ＳＥＭ）和声发射（ＡＥ）测试研究了ＳｉＣ纤维铝基复合材料的不同界面组成和界面产物及其对复合材料性能和ＡＥ行为的影响发现富碳自理的ＳｉＣｆ／Ａｌ生成Ａｌ４Ｃ３脆性界面,在伸过程中界面脆断产生许多中幅ＡＥ信号,而富ＳｉＯ２处理的ＳｉＣｆ／Ａｌ生成韧工较高的富氧产物,界面强度较高,在形变过程中不易发生界面断裂,不产生中幅ＡＥ信号。     

玻璃纤维-Al 混杂复合层板的疲劳裂缝扩展行为

本文研究了一种新型结构复合材料玻璃纤维-Al 混杂复合层板(Glass Aluminum Laminates,GLALL)在不同外载荷作用下的疲劳裂缝扩展行为,以及疲劳破坏规律。试验发现,由于未断高强度纤维对裂缝的桥接作用降低了裂缝尖端的有效应力场强度因子,GLALL 的疲劳裂缝扩展速率远低于单一Al 合金。伴随 Al 合金层内疲劳裂缝的扩展,GLALL 疲劳裂缝附近区域会产生脱层破坏,脱层区宽度随外加载荷增大而增大。脱层区宽度越小,纤维对疲劳裂缝的桥接作用越强。     

界面柔性层对玻璃纤维毡增强聚丙烯复合材料力学性能的影响

通过橡胶分子链在玻璃纤维表面的接枝,在玻璃纤维毡增强聚丙烯复合体系中引入了界面柔性层,研究了柔性层的种类及厚度对复合体系界面结合及力学性能的影响,结果表明,采用容易与玻璃纤维表面形成化学键等牢固结合与基体树脂有一定相容性的橡胶分子链作为界面柔性层,可以获得高强度,高抗冲的玻璃纤维毡增强聚丙烯复合材料,柔性层的厚度对复合体系的力学性能有很大的影响,超过一定的厚度后,随着柔性层的增厚,玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的力学性能呈下降的趋势。     

过氧化物的引发作用对玻璃纤维增强聚丙烯界面结合的影响

采用过氧化物溶液涂覆玻璃纤维,将处理过的玻璃纤维丙烯复合,采用单丝临界长度法测定了复合体系的界面剪切强度,研究了过氧化物的引发作用对玻璃纤维／聚丙烯复合体系界面结合的影响,探索了复合工艺条件对体系界面结合的影响,并考察了所形成界面的耐水性能,结果表明,涂覆于玻纤表面的过氧化物在复合过程中能引发聚丙烯与玻璃纤维表面含双键的偶联剂反应,在纤维与基体之间形成较界面结合,过氧化物的这种引发作用对界面的耐水     

偶联剂对玻璃纤维/环氧单向复合层板性能的影响

本文讨论了五种偶联剂对玻璃纤维/环氧单向复合层板电性能和力学性能的影响.结果表明,玻璃纤维经偶联剂处理后,其浸润活化能降低,与环氧树脂基体间的化学反应活性得到改善.因此偶联剂赋予玻璃纤维与环氧树脂基体间以良好的界面粘结性,从而提高了玻璃纤维/环氧单向复合层板的电性能和力学性能,其提高的幅度大小与偶联剂的化学结构有关.     

聚丙烯／玻璃纤维复合材料界面区的结晶行为

通过对聚丙烯／玻璃纤维复合材料体系等温结晶情况的研究。分析了ＰＰ／ＧＦ复合材料界面附近的结晶行为。结果表明ＧＦ对ＰＰ没有明显的异相成核作用,对ＰＰ基体内的成核杂质也无明显的吸附作用。由于ＰＰ快速冷却结晶生成斯迈其卡结构和缓慢冷却过程中ＰＰ分子的松弛作用,导致在等温结晶,淬冷和缓冷条件下制备的ＰＰ／ＧＦ试样界面处均未能生成明显的横晶结构。     

SiCp／Al复合材料的微观结构与界面

对用压力铸造法制造的碳化硅颗粒增强铝合金（ＳｉＣｐ／Ａｌ）复合材料的微观结构和界面进行了研究。结果表明：碳化硅颗粒在复合材料中均匀分布，复合材料的基体中有较高的位错密度，碳化硅颗粒中有少量的层错。研究还发现ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料中界面结合良好，没有反应物生成，并且在界面处没有发现孔隙存在。在复合材料拉伸断口上没有发现裸露的碳化硅颗粒，说明在复合材料拉伸破坏时ＳｉＣｐ－Ａｌ界面没有开裂，反映了压铸ＳｉＣｐ／Ａｌ复合材料中良好的界面结合。     

聚丙烯与玻璃纤维界面结晶行为的研究

通过偏光显微镜研究了不同组成聚丙烯与不同表面线玻璃纤维界面上结晶形态的变化。在玻纤采用含胺硅烷联剂处理,基体ＰＰ中加入酸酐类改性聚丙烯时,由于界面上化学键结合及冷缩产生界面应力的作用,从而导致在通常物理结合和弱化学键结合情况下不能产生的横晶出现。通过广角Ｘ射一衍射 现,ＭＰＰ的加入虽然使ＰＰ的结晶度有所提高,但却未改变其晶型。     

SiC—Al界面Al4C3的生成及其控制

系统研究了在Ａｌ中添加Ｓｉ对控制ＳｉＣ－Ａｌ之间生成Ａｌ４Ｃ３的化学反应的作用和对ＳｉＣ－Ａｌ系统化学反应动力学的影响，以及温度对化学反应程度的影响，探讨了Ａｌ４Ｃ３生成的机理。     

硼酸铝晶须增强ZL109Al复合材料的界面反应性

采用挤压铸造法制取了硼酸铝晶须增强ＺＬ１０９复合材料。利用高温ＤＳＣ,ＸＲＤ和ＳＥＭ对复合材料界面反应进行了分析。研究表明,９ＡＩ２Ｏ３２Ｂ２Ｏ３Ｗ／ＺＬ１０９复合材料界面反应的发生取决于合金元素和复合材料经历的温度,Ｍｇ是影响界面反应的一个主要因素,其与硼酸铝晶须相互作用生成界面产物ＭｇＡｌＯ２,ＡＩ能够与晶须发生反应,Ｏ对界面反应起促进作用,而Ｃｕ,Ｎｉ则不参与界面反应,制约界面反应的另一主要     

Al2O3／Al复合材料阻尼行为的研究

研究了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ复合材料的室温和高温阻尼行为，发现增强物含量增加，此复合材料的阻尼性能显著增加，优于铝合金，较多的位错阻尼和界面阻尼是提高复合材料阻尼性能的原因。     

SiCf／Al复合材料界面的TEM观察

运用Ｈ－８００透射电镜对ＳｉＣｆ／Ａｌ预制丝及其热压板材薄膜样品的界面进行了观察和分析;参照扫描电镜及拉伸试验结果,对不同工艺条件下界面反应程度及其对复合材料力学性能的影响进行了探讨。结果表明,碳化硅纤维与铝之间存在界面反应,反应程度与制造工艺探讨切相关。合理地选择工艺规范,对提高复合材料力学性能至关重要。     

Al2O3短纤维Al—1／5wt%Mg复合材料的界面研究

实验研究了液态浸渗后直接挤压工艺制备的Ａｌ２Ｏ３短纤维／Ａｌ－１．５ｗｔ％Ｍｇ复合材料的界面特点。发现；基体中的Ｍｇ在纤维／基体界面处偏聚，发生了界面反应；反应产物ＭｇＡｌ２Ｏ４，其厚度约为２０ｎｍ，远小于由Ｍｅｔｃａｌｆｅ定义的界面反应层第一临界厚度；界面反应产生ＭｇＡｌ２Ｏ４的存在，为其体与纤维间提供了较好的结合强度。     

SiCw/Al复合材料的一种界面结构

应用透射电镜技术研究了用高压凝固铸造法(Squeeze casting)制备的碳化硅晶须增强铝(SiCw/Al)复合材料界面两侧晶须与基体的位向关系。结果表明,碳化硅晶须与基体铝之间至少存在一种匹配关系,这种关系是:<110>_SiC//<110>_Al,<111>_SiC//<100>_Al(约差4°)。由此提出了SiCw/Al复合材料的半共格界面结构模型。      

SiC／Al复合材料界面反应程度的测定

分析了ＳｉＣ颗粒增强铝基复合材料中界面反应及其机制，并对其界面反应程度的测试方法进行了分析比较，提出建立合理界面反应程度测定模型的重要性。     

热处理工艺对铜铝复合母线排界面性能的影响

使用五机架连轧工艺制备了铜铝复合母线排,通过不同热处理工艺对轧态产品进行处理,使用光学显微镜观察了铜铝界面层的形貌,使用显微硬度计测试了界面层的硬度分布,使用能谱对界面处的成分变化进行了分析。结果表明:温度对界面合金化层的影响作用较大;冷却方式对复合母排的力学性能影响较小,复合母排的表面布氏硬度低于铜层的硬度。