玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料界面的掃描探針聲學(xué)顯微法研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在一些重要的工業(yè)領(lǐng)域，如軍事、航空、汽車、核能和電子等領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，正在逐步代替一些傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料。增強(qiáng)纖維可以是玻璃纖維、碳纖維、陶瓷纖維、金屬纖維和芳綸纖維等高強(qiáng)高模的纖維。其中，玻璃纖維占據(jù)復(fù)合材料所用增強(qiáng)纖維的98％左右。
　　對(duì)于纖維的改性以及界面形成機(jī)理和表征一直是復(fù)合材料領(lǐng)域里的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。本實(shí)驗(yàn)選用由紡織型浸潤(rùn)劑（石蠟乳劑）處理過(guò)的玻璃纖維及市售經(jīng)玻璃纖

2、維（生產(chǎn)過(guò)程中加入FE-5＃浸潤(rùn)劑）作為實(shí)驗(yàn)原料，經(jīng)過(guò)不同處理方法、不同成型工藝得到纖維樣品和復(fù)合材料樣品。對(duì)所得纖維樣品利用掃描探針顯微鏡的輕敲模式進(jìn)行掃描，得到纖維的形貌圖，對(duì)比不同處理方法所得纖維形貌圖，發(fā)現(xiàn)不同處理對(duì)纖維性能的影響。對(duì)所得復(fù)合材料樣品，首次采用掃描探針聲學(xué)顯微鏡進(jìn)行界面研究和表征。并對(duì)所得復(fù)合材料進(jìn)行層間剪切強(qiáng)度(ILSS)實(shí)驗(yàn)，從力學(xué)角度對(duì)所得結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證。
　　研究結(jié)果表明:測(cè)試樣品的制作是掃描探針聲學(xué)

3、顯微鏡測(cè)試過(guò)程中至關(guān)重要的一步，經(jīng)多道打磨拋光工序后可以完全滿足測(cè)試要求且?guī)缀醪挥绊懡缑嫱暾?。掃描探針聲學(xué)模式的參數(shù)設(shè)置和樣品厚度對(duì)成像效果都有很大的影響，實(shí)驗(yàn)中通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)和探索，發(fā)現(xiàn)了最佳掃描參數(shù)設(shè)置和最佳成像厚度。為他人提供了一定的借鑒意義，也為后續(xù)試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。掃描探針聲學(xué)顯微鏡不僅可以獲得樣品表面形貌及彈性特性，而且可以獲得樣品內(nèi)部信息（如空隙或缺陷）。利用掃描探針聲學(xué)顯微鏡對(duì)不同處理方法，不同成型方法所制得的玻璃纖維增強(qiáng)