复合材料的界面形成过程(复合材料界面的三个阶段)

复材界面

PMC、MMC、CMC等复合材料体系对界面要求各不相同,它们的成型加工方法与工艺差别很大,各有特点,使复合材料界面形成过程十分复杂,理论上可分为三个阶段。

(1)第一阶段:增强体表面预处理或改性阶段。

  1. 界面设计与控制的重要手段
  2. 改性层成为最终界面层的重要组成部分
  3. 为第二阶段作准备

(2)第二阶段:增强体与基体在一组份为液态(或粘流态)时的接触与浸润过程

  1. 接触—吸附与浸润—交互扩散—化学结合或物理结合。化学结合可看作是一种特殊的浸润过程
  2. 界面形成与发展的关键阶段

(3)第三阶段:液态(或粘流态)组分的固化过程,即凝固或化学反应

  1. 界面的固定(亚稳态、非平衡态)
  2. 界面的稳定(稳态、平衡态)

在复合材料界面形成过程中涉及:

  1. 界面间的相互置换:如,润湿过程是一个固-液界面置换固-气表面的过程。
  2. 界面间的相互转化:如,固化过程是固-液界面向固-固界面转化的过程后处理过程:固-固界面自身完善与平衡的过程。
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