復(fù)合材料通過界面將載荷從基體傳遞到增強(qiáng)體上，界面和基體能否有效傳遞載荷決定著環(huán)氧板材料的總體性能?；w模量不同導(dǎo)致復(fù)合材料對界面強(qiáng)度要求不同:聚合物基復(fù)合材料和金屬基復(fù)合材料-般要求強(qiáng)界面，而陶瓷基復(fù)合材料則一般要求弱界面。基體模量和界面強(qiáng)度共同影響復(fù)合材料的失效模式。因而,若想得到理想的失效模式,必須選擇適當(dāng)?shù)幕w模量和界面強(qiáng)度。

不同類型的環(huán)氧板材料有不同的強(qiáng)韌機(jī)制:對于聚合物基復(fù)合材料和金屬基復(fù)合材料,復(fù)合的目的主要是增強(qiáng)，可通過混合法則解釋其增強(qiáng)機(jī)制;對于陶瓷基復(fù)合材料,復(fù)合的目的主要是增韌,其增韌機(jī)制為纖維脫黏和拔出。

結(jié)構(gòu)環(huán)氧板材料的復(fù)合效應(yīng)主要是尺寸效應(yīng)、界面效應(yīng)、尺度效應(yīng)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)。缺陷會降低材料強(qiáng)度，材料尺度越小,其缺陷概率越低，這是材料具有尺寸效應(yīng)的原因。而界面效應(yīng)、尺度效應(yīng)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)是不同性質(zhì)材料的相互作用或耦合，是從力學(xué)上理解復(fù)合材料的基礎(chǔ)。其中，界面效應(yīng)是復(fù)合材料的典型特征,對復(fù)合材料的性能起著重要的作用,但對很多復(fù)合材料界面的結(jié)合機(jī)理尚未有統(tǒng)一的認(rèn)識。尺度效應(yīng)是不同尺度的材料相互耦合，不同尺度的材料起到不同的作用，從而復(fù)合材料有優(yōu)異的性能。結(jié)構(gòu)效應(yīng)是由不同結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生的系統(tǒng)綜合效應(yīng)。

將在沒有外力作用下物理、化學(xué)性質(zhì)完全相同、成分相同的均勻物質(zhì)的聚集態(tài)稱為相。 不同相之間會有明確的物理界面。該物理界面不是幾何意義上的面，而是具有- -定厚度的區(qū)域。由于界面原子能量不同于界面兩側(cè)原子能量，因而該區(qū)域具有不同于相鄰兩相的特殊性質(zhì)。一般將固相或液相與氣相的界面稱為表面。復(fù)合材料的界面是指基體與增強(qiáng)體之間化學(xué)成分有顯著變化、構(gòu)成彼此結(jié)合、能起載荷傳遞作用的微小區(qū)域。界面相則是復(fù)合材料中組元材料之間具有一定尺度、在結(jié)構(gòu)和原組元材料上有明顯差別的新相。

環(huán)氧板材料界面在物理結(jié)構(gòu)上呈層狀或帶狀,厚度般是不均勻的，其厚度約在數(shù)納米至數(shù)微米之間。雖然界面較小，但其仍有自己獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，且不同于基體和增強(qiáng)體中的任何一相。復(fù)合材料界面在化學(xué)成分上也較為復(fù)雜,可以是基體和增強(qiáng)體相互擴(kuò)散的產(chǎn)物，也可以是基體和增強(qiáng)相的化學(xué)反應(yīng)物，還可以是單獨(dú)制備的一層物質(zhì),其化學(xué)組成也會完全不同于基體和反應(yīng)物。此外，界面還可能含有增強(qiáng)體涂層元素和環(huán)境帶來的雜質(zhì)元素等。復(fù)合材料界而是復(fù)合材料中極為重要的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)和性能直接影響復(fù)合材料的性能。因此，深人研究界面性質(zhì)，進(jìn)而對其進(jìn)行控制，是獲得高性能復(fù)合材料的關(guān)鍵。

屈服界面(滑移界面)。該類界面是指彈性纖維和塑性基體組成的環(huán)氧板材料界面。該類復(fù)合材料，在承載失效時,纖維的斷裂應(yīng)變小于基體的斷裂應(yīng)變;纖維表表現(xiàn)為塑性破壞。因此，該類復(fù)合材料的應(yīng)應(yīng)力一應(yīng)變曲線的特征是變形和斷裂過程可分為三個階段:第-階段,纖維和基體均發(fā)生彈性變形;第二階段，隨著應(yīng)力的增大，基體開始發(fā)生非彈性變形，但該階段纖維的變形仍是彈性的;第三階段，基體發(fā)生破壞,纖維斷裂，進(jìn)而復(fù)合材料斷裂。屬于這類界面的復(fù)合材料主要有硼纖維、碳纖維或陶瓷纖維增強(qiáng)的金屬基復(fù)合材料以及纖維增強(qiáng)的熱塑性聚合物復(fù)合材料。

不管是彈性界面還是屈服界面,復(fù)合材料承載時,載荷一般都是 直接加在基體上,然后通 過界面?zhèn)鬟f到纖維上，使纖維受載。一 般而言,纖維的模量要大于基體的模量。對于連續(xù)纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料,其受力時遵循等應(yīng)變條件，基體和纖維受力較為簡單。而對于短纖維而言，愛我時基體的變形量要大于纖維的變形量。圖9-1可以簡單表示復(fù)合材料受力時纖維和基售有形不均勾的現(xiàn)象。由于纖維和基體是緊密結(jié)合的，纖維將限制基體的過大變形，于是界面分恒產(chǎn)生了剪應(yīng)力和勇應(yīng)變，復(fù)合材料所受我荷也合理分配到纖維或增強(qiáng)體中。