【环氧板】材料的制备温度

环氧板材料的界面相容性是指在制备、加工和使用过程中,环氧板材料各组元之间的相互配合程度。这主要包括两大部分物理 相容性和化学相容性。前者主要是指在应力作用下和温度变化时，材料性能和材料参数之间的关系。这又可以分为力学相容性和热物理相容性。力学相容性主要是指环氧板材料基体应有足够的强度和韧性，可以将外部载荷均匀地传递到增强体上,而不会产生明显的不连续现象。热物理相容性则主要是指基体和增强体在温度变化时相互配合的程度。本章主要介绍物理相容性的热物理相容性问题。环氧板材料的化学相容性相对较为复杂,其中最重要的问题是基体与增强体的化学反应,本章也将对其进行简要介绍。

一般而言,环氧板材料的制备温度和服役温度都有所差别，而基体和增强体的热膨胀系数也会有所不同。因此，环氧板材料在服役时便会产生热应力，这将对环氧板材料性能产生定的

无论环氧板材料界面是以何种方式结合的，环氧板材料总是在-定温度下制备的，而在该温度下，环氧板材料各组元是热膨胀匹配的。然而，环氧板材料一 般在高于或低于制备温度下服役，维和基体便会因热膨胀系数的不同而产生热失配进而产生界面热应力。界面热应力又分为径向热应力、轴向热应力和环向热应力。其中，径向热应力是由纤维径向与基体热失配引起的，轴向热应力是由纤维轴向与基体热失配引起的,环向热应力则是由纤维环向与基体热失配产生的。轴向热应力较大时可能造成基体屈服或开裂，径向热应力和环向热应力则可能使界面脱黏。图8-1所示为由于热应力导致的界面脱黏和基体开裂的微观形貌。下面主要介绍轴向热应力。

沉一 般而言,高模量、高强度纤维的热膨胀系数小于基体的热膨胀系数。简单示意了纤维径向热应力产生的过程。(a)所示为制备温度下,基体和纤维的热匹配状态。当环氧板材料服役温度低于其制备温度时，基体收缩程度大于纤维轴向收缩程度，如图8-2(b)所示。此时，纤维受压应力，基体受拉应力。而当环氧板材料服役温度高于其制备温度时，基体扩张程度则会小于纤维轴向伸长程度。此时，纤维受拉应力,基体受压应力。

环氧板材料相容性在环氧板材料设计、制备和服役时都有重要意义。对于金属基和陶瓷基等应用于高温的环氧板材料，在设计和制备时必须考虑增强体和基体可能的热膨胀系数不匹配导致的物理不相容。对于很多金属基环氧板材料,由于金属活性较高，还要考虑基体和增强体的化学反应。采用不同的工艺方法,可在一一定程度上控制环氧板材料的物理和化学不相容。掌握环氧板材料物理、化学相容性产生的原因并对其控制，是环氧板材料设计者应具有的基本素质。

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