【环氧板】材料的强度和刚性主要由纤维来承担。

【环氧板】材料的强度和刚性主要由纤维来承担。

环氧板材料的强度和刚性主要由纤维来承担。除界面强度的因素外，，基体能否有效传递载荷也是纤维能否有效承担载荷的关键。因此能否充分发择纤维的力学性能和提高环氧板材料的综合性能,取决于纤维与基体的模量匹配程度。

由混合法则可知，环氧板材料的拉伸强度σ可表示为式中,V_,V:分别为基体和纤维的体积分数;m ,0分别为基体和纤维的拉伸强度。若纤维比基体的断裂延伸率低,如聚合物基环氧板材料和陶瓷纤维增强的金属基环氧板材料，假设环氧板材料受力变形过程中界面不发生滑移，我中为纤维的断裂延伸率:E.E分别为基体和纤维的弹性模量。可见，对于纤维的断裂保物率比基体低的环氧板材料，在其他条件不变(如纤维体积分数，纤维强度)的情况下.提高基体和纤维的模量比有利于提高环氧板材料的拉伸强度。

当纤维比基体的断裂延伸率高时，如对于陶瓷基环氧板材料。对于透明的基体材料，断裂纤维的长度可通过光学显微镜技术获得;对于不透明的基体材料,则可用声发射(AE)法获得纤维断裂时产生的声发射信号，从而得到纤维断裂次数，进而求得纤维断裂段长度的平均值。经验表明，纤维断裂长度分布在1。和L。/2之间,其平均断裂长度可以认为是0.75l。。最终可求得环氧板材料的临界纤维长度。此外，为避免基体开裂对声发射信号造成干扰，要求所选基体的断裂应变应比纤维断裂应变高3倍以上，并在声发射仪上设置合适的门槛值滤去噪声干扰。因此，该方法不适合测陶瓷基环氧板材料的界面剪切强度。

上述几种方法是比较常见的测试环氧板材料界面剪切强度的方法。除此之外，还有其他测试方法，如微低包埋拉伸法、微脱黏法等,其大都是基于上述方法的基本原理，在某些部分做出了改进。随着试验技术和数据处理方法的不断改进，还会有新的测试方法出现。另外，不同的试验方法有不同的适用范围，同--种环氧板材料用不同的测试方法得到的结果可能相差很大,有的甚至相差两个数量级。这除了与环氧板材料试样制备、形状等因素有关外,更重要的是与测试方法基于的理论模型及相关数据处理有关。因此,对于不同的环氧板材料,若要较准确地获得界面的结合强度，需要选用合适的试验方法，

在界面结合良好的情况下,环氧板材料的性能还与其模量匹配有关。因此，为设计出高性能环氧板材料,在了解环氧板材料界面力学特性的同时，还需要了解纤维与基体模量匹配对环氧板材料力学性能的影响。

对于聚合物基环氧板材料,纤维的模量远高于基体的模量,临界纤维长度较大。此外，在承载过程中,由于基体与纤维之间的模量和强度相差较大，，界面处应力集中效应强，界面容易脱黏,纤维拔出长度大。因此，对于聚合物基复合材料，提高强度的主要要途径是提高纤维和基体的界面结合强度。

对于金属基复合材料,纤维的模量与基体的模量比适中,临界纤维长度也适中。因此，在承载过程中界面应力集中效应弱,纤维拔出长度适中。因此，对于金属基复合材料，提高其强度可通过在不损伤纤维的情况下提高界面结合强度来实现。

对于陶瓷基复合材料,纤维的模量和基体的模量相当，临界纤维长度最短，界面应力集中也最弱。但由于陶瓷基体的断裂延伸率很低，基体会先于纤维断裂，其产生的裂纹也会直接穿过纤维，最终导致纤维拔出长度很短，甚至没有拔出，表现为非积聚性断裂。因此，对于陶瓷基复合材料，主要目标是提高其韧性，主要途径是通过界面控制使界面结合强度适中，以使复合材料达到强度和韧性匹配。