綜述了玻纖增強熱塑性復(fù)合材料界面結(jié)晶的形成機理及其研究進展,從結(jié)晶動力學的角度深入闡述了不同晶型(a晶和p晶)橫晶的形成條件和結(jié)構(gòu)特點,全面歸納了橫晶形成的各種影響因素及研究者的不同觀點,詳細討論了橫晶對玻纖增強熱塑性復(fù)合材料力學性能的影響,展望了熱塑性復(fù)合材料界面結(jié)晶行為的研究動態(tài)。
聚合物基復(fù)合材料的界面是外加載荷從樹脂基體向增強材料傳遞的紐帶。界面的微觀結(jié)構(gòu)和形貌,以及界面粘結(jié)強度的大小對復(fù)合材料的力學性能及破壞行為有著重大的影響。
對于半結(jié)晶性聚合物基復(fù)合材料,人們研究較多的是其結(jié)晶行為,其中界面橫晶現(xiàn)象已成為近年來研究的熱點。界面橫晶是樹脂基體在纖維表面沉積重排,沿纖維方向取向并呈柱狀生長的一種異相成核現(xiàn)象。橫晶的形成是由于纖維表面成核點密度大,可同時誘發(fā)生長許多晶簇,晶簇間相互排擠,阻止其向三維空間發(fā)展,而只能向垂直于纖維表面方向生長,如圖l所示。這種現(xiàn)象在碳纖維、芳綸纖維與聚丙烯( PP)、尼龍(PA)等熱塑性樹脂的界面中比較常見。但通常條件下,在玻纖(CF)增強半結(jié)晶熱塑性復(fù)合材料的界面卻不容易觀察到橫晶現(xiàn)象,這與其表面特性和結(jié)晶條件有關(guān)。橫晶的形成對復(fù)合材料的力學性能和破壞方式影響極大,有研究表明橫晶能大幅度提高材料的力學性能,也有研究認為橫晶對材料力學性能的改善不利。因此,分析總結(jié)有關(guān)研究進展,對于了解和研究橫晶的作用非常重要。
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