细编穿刺C/C复合材料不同层次界面剪切强度的测试分析

利用原位测试系统得到细编穿剌 C/ C复合材料纤维 /基体及纤维束 /基体两种不同层次界面的顶出实验数据 ,然后利用界面弹簧模型对纤维及纤维束的顶出实验过程进行有限元法计算机模拟 ,编制了分析程序 。

纳米TiO_2涂覆法改善PBO纤维/环氧树脂界面剪切强度

采用溶胶凝胶涂覆法对PBO纤维进行表面改性,以提高PBO纤维与环氧树脂之间的界面剪切强度(IτFSS)。将PBO纤维用纳米二氧化钛溶胶进行涂覆处理,然后经过热处理,在纤维表面形成纳米粒子,增加纤维表面粗糙度,从而提高纤维与环氧树脂之间的IτFSS。通过对不同的涂覆处理条件进行了研究,并提出了纳米粒子对提高IτFSS的"楔子"效应机理。研究发现,当纳米二氧化钛溶胶中浸渍时间为3 min,热处理时间为4 min时,PBO纤维与环氧树脂基体的IτFSS最大,其IτFSS可提高56.4%。

单纤维拔出试验表征硼纤维/环氧界面剪切强度研究

设计了一种单根硼纤维拔出试样制备方法,并测试了不同树脂基体的硼纤维/环氧复合材料的界面剪切强度;研究了单根硼纤维拔出界面破坏过程.结果表明:单根硼纤维拔出过程中,首先在纤维包埋起始部位和包埋端部产生裂纹,最后包埋中间部位的树脂基体破坏.摩擦力承担着较大的纤维拔出载荷;加入15%的液体丁腈橡胶硼纤维/环氧复合材料的界面剪切强度为33.69 MPa.

基体激光淬火对镀铬层界面剪切强度的影响

针对激光淬火基体后再镀铬复合工艺提高镀铬身管寿命的实际工程问题,采用多裂纹拉伸技术证明该复合镀铬工艺可以提高界面剪切强度,并从材料学角度给予解释。离子冲击技术对界面强度的定性分析表明:激光淬火基体在消除铬层和基体之间过渡层的同时也提高了界面附近材料的强度。化学腐蚀去基体法研究表明,铬层界面材料强度的提高是晶粒细化的结果。因此得出激光淬火基体提高镀铬层界面剪切强度的原因是激光淬火消除了铬层和基体之间的过渡层和增强了界面附近材料的硬度和强度。

玻璃纤维增强聚丙烯复合材料界面结合的研究 1. 界面剪切强度

利用单丝临界断裂长度法研究了玻璃纤维（ＧＦ）与聚丙烯（ＰＰ）的界面结合，发现在纤维与基体均未作任何处理以前，ＰＰ与ＧＦ的界面剪切强度（ＩＳＳ）只有２．７５ＭＰａ。在ＧＦ经偶联剂处理情况下，若在ＰＰ中加入０．３％不饱和芳香酰亚胺，ＩＳＳ增至４．４２ＭＰａ提高６０％。酸酐改性ＰＰ的使用，可使ＩＳＳ达９．２０ＭＰａ，提高２３３．９％。这一方法不仅可以准确判断ＰＰ与ＧＦ界面结合的优劣。

不锈钢/Al固液轧制复合板材界面剪切强度与界面结构

测定了不锈钢／Ａｌ固液轧制复合板材界面剪切强度。应用扫描电镜、Ｘ射线衍射仪对不锈钢／Ａｌ固液轧制复合板材界面和剪切断面的形态、结构、成分等进行了观察和分析。界面层由明显不同的二层组成，即接近钢的明显过渡层和接近Ａｌ的沿晶界富Ｆｅ相的析出层。界面结合牢固，强度高。剪切断面大多发生在Ａｌ处，否则发生在界面层和用／Ａｌ原始界面处。钢板经助焊剂浸镀后，界面结合强度高于末浸镀的。Ｘ射线衍射确定界面层中的金属间化合物为Ｆｅ４Ａｌ(１３)相及其它可能的Ａｌ－Ｆｅ相。对界面层的生成进行了初步分析。

PP/GF复合材料横晶结构对界面剪切强度的影响

利用单纤维断裂实验方法 ,测试了聚丙烯 (PP) /玻璃纤维 (GF)单纤维复合材料的界面剪切强度 ,研究了 PP/GF单纤维复合材料体系中 ,横晶结构对界面剪切强度的影响。结果表明 ,随着横晶结构的完善 ,界面剪切强度下降 ,当结晶时间较长时 (如长于 10 m in) ,存在横晶结构试样的界面剪切强度下降的幅度大于不存在横晶结构的试样 。

界面反应对SiC纤维增强钛基复合材料界面剪切强度的影响(英文)

利用考虑界面反应层的有限元模型,分析了界面反应对复合材料界面剪切强度的影响。有限元预测得出,界面剪切强度随着界面反应增强而增大。并且,建立了界面反应层厚度和界面剪切强度的关系式。

反向凝固1Cr18Ni9/15F复合铸带微观组织特征和界面剪切强度

采用反向凝固法在实验室条件下研究奥氏体不锈钢复合带制取的工艺过程，通过对 复合铸带试样的金相和扫描电镜研究，发现了复合铸带由具有不同微观组织特征的３个区域 组成，即碳素钢母带区、不锈钢新相层和界面过渡区．复合铸带界面剪切强度试验的结果表明， 反向凝固奥氏体不锈钢复合铸带的界面结合性能完全达到国标的要求．

树脂基复合材料界面结合的研究I:界面分析及界面剪切强度的研究方法

本文分析了树脂基复合材料受力状况下对界面结合的要求 ,着重介绍了微量冲击和临界纤维断裂长度分析两种检测树脂基复合材料界面剪切强度的方法及其研究成果。通过对单丝纤维断点周围基体树脂形态的分析 ,提出了一种判断优化界面的方法。

工艺参数对楔横轧42CrMo/Q235复合材料层合轴界面剪切强度的影响

对楔横轧42CrMo/Q235层合轴进行轧制实验和界面剪切强度试验,研究成形角α、展宽角β、断面收缩率Ψ、轧制温度T、基材直径d等工艺参数对界面剪切强度的影响规律.结果表明:对楔横轧层合轴界面剪切强度的影响主次为:断面收缩率Ψ、轧制温度T、基材直径d、展宽角β、成形角α.层合轴界面剪切强度随着断面收缩率Ψ、轧制温度T和基材直径d的增大而增大,但过高的轧制温度与过大的基材直径将减小界面剪切强度;随着展宽角β和成形角α的增大而减小.研究结果对楔横轧层合轴模具优化设计和增强界面结合性能提供了依据.

超高韧性水泥基复合材料与活性粉末混凝土界面剪切强度试验研究

该研究使用双面剪切试验对500 d长龄期的超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)、活性粉末混凝土(RPC)和UHTCC/RPC界面的剪切强度进行了测试,并结合数字图像相关技术对其破坏过程进行了观测。结果表明,UHTCC、RPC和UHTCC/RPC界面均表现出良好的剪切延性,在加载过程中均未发生脆性破坏。此外,改进浇筑工艺和提高粘结界面的粗糙度均能够提高UHTCC/RPC界面剪切强度。将现有的界面剪切强度计算经验公式与试验结果对比发现现有的经验公式无法准确预测UHTCC/RPC的界面剪切强度。该研究建立了UHTCC/RPC界面剪切试验的有限元分析模型,并使用COHESIVE单元模拟界面行为,模拟结果与试验结果吻合较好。

糙面土工膜与无纺土工织物界面剪切强度及表面粗糙度变化规律

为了量化糙面土工膜表面粗糙度变化规律,研制了表面粗糙度测量仪,并进行了不同法向应力下糙面土工膜和无纺土工织物界面剪切和对应的糙面土工膜表面粗糙度试验。研究表明,糙面土工膜和无纺土工织物界面剪切强度是由糙面土工膜粗糙凸起和无纺土工织物纤维相互嵌入和拉拽作用产生的,界面的剪切峰值摩擦系数主要受到法向应力的影响,界面强度发展到残余强度,糙面土工膜粗糙凸起磨损趋于稳定,无纺土工织物纤维定向排列完成。

碳纤维表面物理结构对复合材料界面剪切强度的影响

以3种典型碳纤维为研究对象,通过碳纤维断面形貌的扫描电镜分析,采用Photoshop对纤维截面特征进行有效提取并由Matlab编写程序,获得了碳纤维表面沟槽深度、宽度、个数等参数的统计信息,据此进一步计算了圆形度、沟槽深宽比、表面不规整度以及沟槽密集程度等物理量,建立了碳纤维表面物理沟槽结构的定量表征方法。在此基础上研究了原丝制备过程中的凝固环境对碳纤维表面物理结构的影响,并发现:当凝固浴温度由25℃升高至45℃时,碳纤维表面的沟槽深度及宽度均会逐渐减小,深宽比降低,沟槽形状逐渐趋于平缓,同时碳纤维的表面不规整度减小了约7.5%,而沟槽密集程度增加了约50%。采用上述具有不同表面物理结构特征的碳纤维作增强体制备复合材料,微滴脱粘测试结果表明:碳纤维复合材料的界面剪切强度(IFSS)随纤维表面的沟槽尺寸、沟槽深宽比及表面不规整度的增大而逐渐提高。

玻璃纤维增强聚丙烯复合材料界面结合的研究 2. 界面剪切强度的影响因素及最佳值的判断

通过单丝临界断裂长度法，研究了聚丙烯（ＰＰ）与玻璃纤维（ＧＦ）间界面剪切强度（ＩＳＳ），发现调节酸酐改性聚丙烯（ＭＰＰ）的加入量，可以相应调整ＩＳＳ；基体熔体与ＧＦ接触时间在８～１０ｍｉｎ以后界面才能结合完全。当ＩＳＳ小于４ＭＰａ时界面结合过弱，纤维在断口处与基体脱粘，形成空管状；ＩＳＳ高于７ＭＰａ时界面结合过强，纤维断口处基体产生垂直于纤维的裂缝，材料变脆；ＩＳＳ在４～７ＭＰａ时界面结合最佳，既不产生明显脱粘，也不产生向基体内扩张的裂缝。

硼纤维/环氧复合材料界面剪切强度的测试与研究

设计了一种单纤维拔出试样制备方法，分析了单根硼纤维拔出特性；同时采用该方法分别测试了四种硼纤维／环氧复合材料界面剪切强度。固化剂采用异佛尔酮二胺（IPDA）的硼纤维／环氧复合材料界面剪切强度比采用二乙烯三胺（DETA）的提高了44．7％；采用液体丁腈橡胶（LNBR）改性环氧树脂的硼纤维／环氧复合材料界面剪切强度提高了97．7％～135％。

激光淬火基体对镀铬层界面剪切强度的影响

为了揭示激光淬火预处理基体提高镀铬身管寿命的机理,采用多裂纹拉伸技术分别对激光淬火处理和激光未处理基体上的镀铬层界面剪切强度进行了测量,发现激光淬火基体可以提高镀铬层界面剪切强度77.7%,并从基体与铬层的界面材料结构和力学两个方面进行了分析。结果表明,激光预处理的界面是连续过渡的,而原始基体的界面存在一个过渡;激光淬火基体表面残余压应力的存在提高了铬层的断裂应力;基体表面硬度的提高减小了最大裂纹间距。

纤维树脂界面剪切强度及纤维强度分布参数的实验测定

界面剪切强度及纤维强度分布参数是复合材料设计及应用研究中的重要参数，本文采用单纤维段埋入法测定了上述两个参数。通过实验研究说明了单纤维段埋入法是一种测定界面剪切强度及纤维强度分布参数的有效的实验方法；同时证实了基体的力学性能对界面剪切强度有着重要的影响。

界面端应力奇异性与复合材料界面剪切强度细观实验分散性分析

复合材料细观实验方法主要有纤维拔出、纤维压力、纤维段裂和微球脱粘实验等四种 ;但这四种试验得到的界面剪切强度结果存在很大的分散性。虽经三十余年的研究和改进 ,仍未能消除。为研究分散性产生的原因 ,本文以轴对称界面端应力奇异性分析为基础 ,推导出求解四种试件界面端的特征值的特征方程 ,并给出了特征值随Dundurs常数的变化情况 ,由此发现用相同的纤维和基体制作的四种试件在界面端存在奇异性不同的应力场 。

耐碱玻璃纤维与树脂界面剪切强度的实验测定

玻璃纤维筋具有耐腐蚀性,可以克服钢筋易锈蚀的缺点,在工程中有良好应用前景.玻璃纤维筋是由耐碱玻璃纤维和乙烯基脂树脂组成的复合材料,其性能受很多因素影响,而界面剪切强度是复合材料设计的重要指标,采用单纤维埋入法(SFM)测定这一参数,对基体力学性能对界面剪切强度的影响进行了研究,得出一些结论,这些结论无疑会对玻璃纤维筋的优化设计提供依据,为玻璃纤维筋在工程中的应用提供理论基础.