材料研究学 排清晰可见的纤维,且纤维表面较光滑,粘附的树脂量较少,这表明复合材料破坏完全是发生在 纤维与树脂的界面上;碳纤维复合材料的断面为纤维和树脂紧紧粘附在一起,每根纤维上都粘附 了树脂,还可看到有少许纤维断裂的痕迹,这表明碳纤维复合材料剪切破坏时,由于纤维与树脂 的界面粘接较强,破坏不仅发生在界面,而且也有树脂本身的破坏;芳纶纤维复合材料的断面也 是纤维与树脂紧密粘接,纤维与树脂的界面没有完全破坏,还可看到芳纶纤维被从横向撕裂,破 坏形式表现为界面、树脂和纤维横向三种破坏方式的综合作用 从图2可见,玻璃纤维复合材料在拉伸断裂时,纤维从树脂中拔出,且纤维表面比较光滑,只 粘附了很少量的树脂;碳纤维复合材料在拉伸破坏时,纤维并没有从树脂中拔出,树脂与纤维仍 紧紧的粘附在一起,表现为材料的整体断裂;芳纶纤维复合材料在拉伸破坏时,断口处已很难找 到一根完整的纤维,纤维都被横向撕裂成更细的丝.可见,芳纶和碳纤维与树脂的界面粘接能较 好的传递应力使得纤维能有效地承受载荷,起到了较好的增强效果. 80 Am 图2三种纤维复合材料的纵向拉伸破坏后的SEM断面形貌 Fig 2 Fracture appearance(SEM) of bending sample of three different composites (a)GF/PPESK;(b)T700/PPESK;(c)F-12/PPESK 无论是宏观的横向拉伸强度、层间剪切强度,还是复合材料破坏断面的微观形貌,都说明 种纤维与 PPESK树脂的界面粘接强度是不同的,玻璃纤维与 PPESK的界面粘接作用最差,T700 碳纤维和F-12芳纶纤维与 PPESK树脂均有较好的界面粘接.原因可能是碳纤维和芳纶纤维与 PPESK树脂的界面产生了化学结合,而玻璃纤维没有这种化学结合,从而导致了复合材料界面 粘接强度的不同 23界面性能对复合材料耐湿热性能的影响 PPESK树脂和三种纤维都具有良好的耐湿性,水分主要通过纤维与树脂的界面渗入,所以 从复合材料的吸湿率可以间接的反映出三种复合材料的界面结合情况图3表明,玻璃纤维的吸 湿速率最高,而芳纶纤维和碳纤维的吸湿速率较低这表明玻璃纤维与复合材料的界面结合最差, g1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net材 料 研 究 学 报 卷 排清晰可见 的纤维 , 且纤维表面较光滑 , 粘 附的树脂量较少 , 这表 明复合材料破坏完全是发生在 纤维与树脂的界面上 碳纤维复合材料的断面为纤维和树脂紧紧粘附在一起 , 每根纤维上都粘附 了树脂 , 还可看到有少许纤维断裂的痕迹 , 这表 明碳纤维复合材料剪切破坏时 , 由于纤维与树脂 的界面粘接较强 , 破坏不仅发生在界面 , 而且也有树脂本身的破坏 芳纶纤维复合材料的断面也 是纤维与树脂紧 密粘接 , 纤维与树脂的界面没有完全破坏 , 还可看到芳纶纤维被从横 向撕裂 , 破 坏形式表现为界面 、 树脂和纤维横向三种破坏方式的综合作用 从 图 可见 , 玻璃纤维复合材料在拉伸断裂时 , 纤维从树脂 中拔出 , 且纤维表面 比较光滑 , 只 粘 附了很少量 的树脂 几 碳纤维复合材料在拉伸破坏时 , 纤维并没有从树脂 中拔出 , 树脂与纤维仍 紧紧的粘附在一起 , 表现为材料的整体断裂 芳纶纤维复合材料在拉伸破坏时 , 断 口 处 已很难找 到一根完整 的纤维 , 纤维都被横 向撕裂成更细的丝 可见 , 芳纶和碳纤维与树脂的界面粘接能较 好的传递应力 , 使得纤维能有效地承受载荷 , 起到 了较好的增强效果 图 三种纤维复合材料的纵向拉伸破坏后的 断面形貌 汉 一 无论是宏观的横 向拉伸强度 、 层间剪切强度 , 还是复合材料破坏断面的微观形貌 , 都说明三 种纤维与 树脂的界面粘接强度是不 同的 , 玻璃纤维与 的界面粘接作用最差 , 碳纤维和 一 芳纶纤维与 树脂均有较好的界面粘接 原因可能是碳纤维和芳纶纤维与 树脂的界面产生了化学结合 , 而玻璃纤维没有这种化学结合 , 从而导致 了复合材料界面 粘接强度的不 同 界面性能对复合材料耐湿热性能的影响 树脂和 三种纤维都具有 良好的耐湿性 , 水分主要通过纤维与树脂的界面渗入 , 所 以 从复合材料的吸湿率可以 间接的反映出三种复合材料的界面结合情况 图 表 明 , 玻璃纤维 的吸 湿速率最高 , 而芳纶纤维和碳纤维的吸湿速率较低 这表 明玻璃纤维与复合材料的界面结合最差