基于界面效應的碳纖維水泥基復合材料壓敏性研究.pdf

1、碳纖維水泥基復合材料壓敏性受到多方面因素的影響，其壓敏性機理是非常復雜的。碳纖維水泥基復合材料界面是碳纖維與水泥基體間傳遞應力和其它信息的橋梁，界面性能直接影響著復合材料的綜合性能，對材料的壓敏性起重要作用。 在國家自然科學基金項目(項目編號：10672128)的資助下，本文對碳纖維水泥基復合材料壓敏性的國內外研究現(xiàn)狀進行了全面評述。在現(xiàn)有的研究基礎上，從碳纖維水泥基復合材料的界面性能出發(fā)，研究碳纖維的表面處理對材料壓敏性的影響

2、，研究碳纖維水泥基復合材料界面性能對材料壓敏性的影響及作用機理。具體工作及研究成果如下： (1)研究了不同的碳纖維表面處理對碳纖維水泥基復合材料壓敏性的影響及機理。未經表面處理的碳纖維-水泥基體粘結強度低，容易脫粘。經表面處理的纖維表面的各種含氧極性基團增加，有利于化學鍵的形成，提高界面的粘結強度和韌性，從而提高了材料壓敏性可靠性與重復性，但靈敏度有一定程度降低。 (2)通過連續(xù)碳纖維長絲拉伸實驗和單絲拔出實驗研究了碳纖

3、維水泥基復合材料壓敏性機理。在碳纖維拔出過程中，隨著拉伸位移的增加，試樣電阻隨之增大。當纖維拔動時，界面力達到極值，試樣電阻迅速增大。分析實驗結果可知，碳纖維拔出過程中試樣電阻的變化主要是由碳纖維-水泥基體界面因素引起的。 (3)研究了在等幅循環(huán)和增幅循環(huán)載荷作用下碳纖維水泥基復合材料電阻的變化規(guī)律。結果表明：試樣電阻變化規(guī)律與界面結構變化一致。在界面應力的作用下，碳纖維一水泥基體會發(fā)生脫粘和彈性變形，彈性變形導致的電阻變化可逆