复合材料界面具有以下机能:
应力传递 :界面是纤维与树脂之间应力传递的桥梁,对复合材料的力学性能起着决定性的作用。
载荷传递 :在镁基复合材料中,界面在载荷传递、裂纹萌生和载流子传输等过程中都起着至关重要的作用,对其整体性能有着决定性的影响。
化学键合 :通过在碳纤维表面引入活性官能团,能与聚合物基体发生化学反应,生成共价键、氢键等化学键,从而显著增强界面的结合力。
机械互锁 :碳纤维表面的凹凸结构与熔融的聚合物基体在冷却固化后形成机械互锁,如同榫卯结构一样紧密契合,增强了界面的连接强度。
物理结合 :界面处的原子或分子间的相互作用,如范德华力和静电力,能够促进基体与增强体之间的润湿性,从而改善界面结合。
界面反应 :在镁基复合材料中,由于镁的化学性质活泼,可能形成一系列特殊的界面结构,包括机械互锁、界面互扩散、界面反应等。
界面缺陷和偏析 :在镁基复合材料的制备过程中,可能会形成界面缺陷和偏析现象,这些都会影响界面的结合强度和稳定性。
界面位错 :界面结合强度等性能是决定复合材料承载能力和抗裂性的关键因素,然而对细小微观结构的性能研究具有一定挑战。
改善复合材料性能 :界面性能对复合材料的韧性、耐热性、压缩等性能都有重要影响,为改善复合材料性能,必须了解并考虑界面性能的设计和控制。
防止分层和裂纹扩展 :界面性能不佳会导致复合材料出现分层、裂纹扩展等问题,严重限制其应用。
综上所述,复合材料界面的机能主要体现在应力传递、载荷传递、化学键合、机械互锁、物理结合、界面反应、界面缺陷和偏析、界面位错以及改善复合材料性能等方面。这些机能共同决定了复合材料的整体性能和应用效果。