高分子复合材料

时间:2024-11-29 05:33:30编辑:奇闻君

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。


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。


什么叫高分子材料

高分子材料----物质都是由分子和原子构成的,高分子材料就是分子量特别高(一般都在成千数万以上)的物质材料,由低分子物聚合(可以想象为低分子手拉手)而成。
常见高分子材料的分类:
A:塑料----PE PP PVC PET PA ABS等;
B:橡胶----普通橡胶、硅胶、硫化橡胶、改写性橡胶等;
C:涂料----油漆、涂料等
D:纤维----尼龙、涤纶、氨纶等
高分子材料制备:
当今世界上作为材料使用的大量高分子化合物,是以煤、石油、天然气等为起始原料制得低分子有机化合物,再经聚合反应而制成的。这些低分子化合物称为“单体”,由它们经聚合反应而生成的高分子化合物又称为高聚物。通常将聚合反应分为加成聚合和缩合聚合两类,简称加聚和缩聚。
优点:高分子材料的突出优点可总结为“三高”——高比强度、高绝缘性和高弹性。这“三高”是其他材料所难以具备的,尤其是与金属材料、无机非金属材料相比较而 言,这三个方面比较突出。轻质、高强、耐腐蚀、绝缘、耐热、弹性好、耐辐射、透明、易加工等。
缺点:一般高分子材料耐高温性能比较差,不适合高温使用。


高分子材料有哪些

高分子材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等。其中,被称为现代高分子三大合成材料的塑料、合成纤维和合成橡胶已经成为国民经济建设与人民日常生活所必不可少的重要材料。

高分子材料的结构决定其性能,对结构的控制和改性,可获得不同特性的高分子材料。高分子材料独特的结构和易改性、易加工特点,使其具有其他材料不可比拟、不可取代的优异性能,从而广泛用于科学技术、国防建设和国民经济各个领域,并已成为现代社会生活中衣食住行用各个方面不可缺少的材料。

尽管高分子材料因普遍具有许多金属和无机材料所无法取代的优点而获得迅速的发展,但目前已大规模生产的还是只能在寻常条件下使用的高分子物质。而现代工程技术的发展,则向高分子材料提出了更高的要求,因而推动了高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展,这样就出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。


有机高分子材料有哪些

有机高分子材料分为传统有机高分子材料,例如塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等许多种类,其中塑料、合成橡胶和合成纤维被称为三大高分子材料。聚合物或高聚物。
新型有机高分子材料:聚合物或高聚物。一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子。
有机高分子材料是一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子,其分子量高达104~106。它们可以是天然产物如纤维、蛋白质和天然橡胶等,也可以是用合成方法制得的,如合成橡胶、合成树脂、合成纤维等非生物高聚物等。


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