玻纤表面处理对于玻纤增强PET复合材料断裂韧性的影响

 

      本文以三组分别经脱蜡处理、涂层处理及未经任何处理的玻纤为增强纤维，PET为基体纤维，采用混纤纱浸渍技术，制备连续玻纤增强混纤纱复合材料单向板。通过对所制备材料力学性能的对比，研究了玻纤表面处理对玻纤增强PET复合材料断裂韧性的影响。

       复合材料的性能不是其组份材料性能的简单加和，而是通过协同作用产生不同于其组份材料的优异性能。界面是复合材料产生协同作用的根本原因之一。界面把纤维和基体粘结成一个整体并将外加应力从基体传递给增强纤维，使纤维的强度和模量得到充分发挥。因此，复合材料的性能不仅取决于增强纤维与基体的性能，而且在很大程度上取决于界面粘结的强弱。为了确保有效的应力传递和获得高强度，良好的界面粘结是必要的。然而，强粘结通常又会导致复合材料中裂缝通过基体和增强纤维扩展而脆断。根据断裂机理，较弱的界面结有利于材料在断裂过程中能量的吸收。由于对于纤维增强复合材料而言，断裂能吸收能力是衡量其性能的一项重要指标，故人们对此做了大量研究工作，以期在尽量不降低材料强度的前提下改善其断裂韧性。这些工作概括起来有两类，一类是改进复合材料组份的固有性能，如使用高韧性的热塑性基体或增强纤维的混杂来实现；另一类是基于合适的界面控制，如使用合适的聚合物涂层和间断的纤维粘结等u、2j。在本文的研究工作中，我们以三组分别经脱蜡处理、涂层处理及未经任何处理的玻纤为增强纤维，PET纤维为基体纤维，采用混纤纱浸渍
技术，制备连续玻纤增强PET混纤纱复合材料单向板。通过对所制备材料力学性能的对比，研究了玻表面处理对玻纤增强PET复合材料断裂韧性的影响。

       根据纤维复合材料的断裂模型u J，材料的断裂破坏是由基体开裂、纤维与基体界面的剪切破坏、纤维与基体脱粘后的摩擦功、薄弱点的纤维断裂、纤维在基体套内的缩回及断裂纤维从分离基体拔出这几部分组成的。

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