【環(huán)氧板】材料的增強體

      部分環(huán)氧板材料的增強體和環(huán)氧板可能存在化學反應(yīng),或者是纖維涂層和環(huán)氧板發(fā)生化學反應(yīng)，從而形成界面的化學結(jié)合。化學結(jié)合主要有化學鍵理論和反應(yīng)界面結(jié)合兩種。

       (1)化學鍵理論。環(huán)氧板理論是提出最早，也是應(yīng)用最廣泛的界面結(jié)合理論。該理論主要針對環(huán)氧板材料，即環(huán)氧板聚合物表面的活性官能團與增強體表面的官能團能起化學反應(yīng).形成牢固的化學鍵的結(jié)合。界面的結(jié)合力是主價鍵力的作用。偶聯(lián)劑正是實現(xiàn)這種化學鍵合的橋梁。在偶聯(lián)劑分子機構(gòu)中，有兩部分性質(zhì)不同的官能團。-一部分官能團能和環(huán)氧板反應(yīng)形成化學鍵.而另部分則與增強體反應(yīng)形成化 學鍵。環(huán)氧板和增強體通過偶聯(lián)劑兩端形成的化學鍵牢固結(jié)合，如圖7-6所示?；瘜W鍵理論很好地解釋了偶聯(lián)劑在環(huán)氧板材料中的作用，同時對偶聯(lián)劑的選擇有指導(dǎo)意義。但該理論不能解釋有的處理劑官能團不能與聚合物或增強體反應(yīng)卻仍有良好的處理效果。如當碳纖維經(jīng)過某些柔性聚合物涂層處理后，環(huán)氧板材料力學性能得到改善,但這些柔性聚合物涂層，既不具有與碳纖維反應(yīng)的官能團，也不具有與聚合物反應(yīng)的官能團。

      (2)反應(yīng)界面結(jié)合。對于環(huán)氧板和增強體可以發(fā)生化學反應(yīng)的環(huán)氧板材料,增強體和環(huán)氧板會反應(yīng)生成新的化合物。 此類界面為反應(yīng)結(jié)合。這類結(jié)合在金屬基環(huán)氧板材料中較為常見。為環(huán)氧板和增強體的反應(yīng)層,厚度般是 亞微米級。 界面反應(yīng)層往往不是單一 的化合物,而是由多種化合物組成的。這是由于環(huán)氧板與增強相在不同溫度下會有不同的生成物。在環(huán)氧板材料制備和冷卻過程中，由于溫度變化就會生成不同的生成物，例如對于B/AI環(huán)氧板材料，增強體和環(huán)氧板的生成物就有AlB2 ,AlBro,AlB2等三種;對于SiC/Ti環(huán)氧板材料,Ti與SiC反應(yīng)則會生成TiC,TisSis,TiSi2以及更復(fù)雜的化合物。

     物理和化學結(jié)合的界面并沒有明顯的界限，同種物質(zhì)在不同條件下可以構(gòu)成不同類型的界面。在實際應(yīng)用中，界面的結(jié)合方式也往往不會是單純的一種。例如，對于環(huán)氧板材料(B/AI),用周態(tài)擴散黏結(jié)法環(huán)氧板,控制工藝參數(shù),形成物理結(jié)合界面后在500 C下熱處理，則在原來物理結(jié)合的界面上可檢測到有AIB,生成，說明界面結(jié)合類型發(fā)生了轉(zhuǎn)變。此外，環(huán)氧板成分也是影響界面結(jié)合類型的因素之一。金屬環(huán)氧板采用不用的合金成分，則可能會有不同的界面類型。如W/Cu環(huán)氧板材料體系,若環(huán)氧板是純Cu或Cu-Cr合金,則形成物理結(jié)合界面;若環(huán)氧板是Cu-Ti合金,則合金中的Ti將和w發(fā)生反應(yīng)形成反應(yīng)結(jié)合界面。

     除上述理論外，還有學者針對不同環(huán)氧板材料提出一些其他理論，如變形層理論、物理吸附等，或者是兒種理論的某種結(jié)合但它們都不能完全解釋所有的界面現(xiàn)象。由此看來，界面作用是一個復(fù)雜的過程。對于不同的環(huán)氧板材料體系，界面作用不盡相同，影響因索也較為復(fù)雜。因此。對于不同環(huán)氧板材料中的界面作用，不能單純以一種物理化學過程來解釋，必須針對不同的環(huán)氧板材料體系綜合分析，才能得到比較符合實驗結(jié)果的理論。

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