【環(huán)氧板】材料的強度和剛性主要由纖維來承擔。

環(huán)氧板材料的強度和剛性主要由纖維來承擔。除界面強度的因素外，，基體能否有效傳遞載荷也是纖維能否有效承擔載荷的關鍵。因此能否充分發(fā)擇纖維的力學性能和提高環(huán)氧板材料的綜合性能,取決于纖維與基體的模量匹配程度。

由混合法則可知，環(huán)氧板材料的拉伸強度σ可表示為式中,V_,V:分別為基體和纖維的體積分數(shù);m ,0分別為基體和纖維的拉伸強度。若纖維比基體的斷裂延伸率低,如聚合物基環(huán)氧板材料和陶瓷纖維增強的金屬基環(huán)氧板材料，假設環(huán)氧板材料受力變形過程中界面不發(fā)生滑移，我中為纖維的斷裂延伸率:E.E分別為基體和纖維的彈性模量?？梢?，對于纖維的斷裂保物率比基體低的環(huán)氧板材料，在其他條件不變(如纖維體積分數(shù)，纖維強度)的情況下.提高基體和纖維的模量比有利于提高環(huán)氧板材料的拉伸強度。

當纖維比基體的斷裂延伸率高時，如對于陶瓷基環(huán)氧板材料。對于透明的基體材料，斷裂纖維的長度可通過光學顯微鏡技術獲得;對于不透明的基體材料,則可用聲發(fā)射(AE)法獲得纖維斷裂時產生的聲發(fā)射信號，從而得到纖維斷裂次數(shù)，進而求得纖維斷裂段長度的平均值。經驗表明，纖維斷裂長度分布在1。和L。/2之間,其平均斷裂長度可以認為是0.75l。。最終可求得環(huán)氧板材料的臨界纖維長度。此外，為避免基體開裂對聲發(fā)射信號造成干擾，要求所選基體的斷裂應變應比纖維斷裂應變高3倍以上，并在聲發(fā)射儀上設置合適的門檻值濾去噪聲干擾。因此，該方法不適合測陶瓷基環(huán)氧板材料的界面剪切強度。

上述幾種方法是比較常見的測試環(huán)氧板材料界面剪切強度的方法。除此之外，還有其他測試方法，如微低包埋拉伸法、微脫黏法等,其大都是基于上述方法的基本原理，在某些部分做出了改進。隨著試驗技術和數(shù)據(jù)處理方法的不斷改進，還會有新的測試方法出現(xiàn)。另外，不同的試驗方法有不同的適用范圍，同--種環(huán)氧板材料用不同的測試方法得到的結果可能相差很大,有的甚至相差兩個數(shù)量級。這除了與環(huán)氧板材料試樣制備、形狀等因素有關外,更重要的是與測試方法基于的理論模型及相關數(shù)據(jù)處理有關。因此,對于不同的環(huán)氧板材料,若要較準確地獲得界面的結合強度，需要選用合適的試驗方法，

在界面結合良好的情況下,環(huán)氧板材料的性能還與其模量匹配有關。因此，為設計出高性能環(huán)氧板材料,在了解環(huán)氧板材料界面力學特性的同時，還需要了解纖維與基體模量匹配對環(huán)氧板材料力學性能的影響。

對于聚合物基環(huán)氧板材料,纖維的模量遠高于基體的模量,臨界纖維長度較大。此外，在承載過程中,由于基體與纖維之間的模量和強度相差較大，，界面處應力集中效應強，界面容易脫黏,纖維拔出長度大。因此，對于聚合物基復合材料，提高強度的主要要途徑是提高纖維和基體的界面結合強度。

對于金屬基復合材料,纖維的模量與基體的模量比適中,臨界纖維長度也適中。因此，在承載過程中界面應力集中效應弱,纖維拔出長度適中。因此，對于金屬基復合材料，提高其強度可通過在不損傷纖維的情況下提高界面結合強度來實現(xiàn)。

對于陶瓷基復合材料,纖維的模量和基體的模量相當，臨界纖維長度最短，界面應力集中也最弱。但由于陶瓷基體的斷裂延伸率很低，基體會先于纖維斷裂，其產生的裂紋也會直接穿過纖維，最終導致纖維拔出長度很短，甚至沒有拔出，表現(xiàn)為非積聚性斷裂。因此，對于陶瓷基復合材料，主要目標是提高其韌性，主要途徑是通過界面控制使界面結合強度適中，以使復合材料達到強度和韌性匹配。