补充资料：复合材料界面残余应力

复合材料界面残余应力
residual stress in interface of composite materials

　　复合材料界面残余应jJ residualstressininterface of composite materials复合材料成型后由于基体的固化或凝固所造成的收缩应力(一般为收缩，但也有膨胀的情况)，以及因增强体和基体的热膨胀系数不匹配而由环境温度造成的热应力，两者结合起来所构成的总残余应力。对于树脂基复合材料，可设法改变组成来控制树脂基体的收缩率，即利用某种在固化时膨胀的树脂与一般收缩型树脂配合来控制其收缩应力的状态。对金属基复合材料，也可以控制凝固工艺条件或热处理来减少收缩应力。然而对于热膨胀系数失配的热应力，则很难消除。现在正致力于研究膨胀系数可控的基体，以达到消除热应力的目的。 界面相残余应力的表征方法是一个薄弱环节。这是因为界面相很薄，同时基体也有透明不透明之分。对于透明基体(如透明的树脂、半透明的玻璃基体等)的表征要相对容易一些，可以用一般光弹方法或激光干涉云纹方法。数据的处理、应力的计算也比较成熟。对于不透明的基体如金属基、陶瓷基复合材料，则用X光衍射测定由于残余应力导致基体结晶的晶胞参数的改变，从而计算出应力的数值。由于界面区很小，要用细聚焦高能量的X射线源，同时分析计算误差亦大，常常导致非常分散的结果。这种方法不能用于不透光的非晶态基体(如玻璃类)。 界面相残余应力的存在对复合材料的性能有较大的影响。例如将可控收缩树脂的收缩率调整到接近零，并涂覆在增强体表面，这样构成的复合材料的抗冲击性能有明显的提高，拉伸强度也有一定的改善。但这仅仅是消除了收缩应力，而热应力仍然存在。可以预料，如果同时能消除界面相内所有残余应力，则复合材料性能会有更为显著的改善。此外，也有研究表明，复合材料界面相存在残余应力，会使复合材料拉伸和压缩性能有明显的差异。这是因为基体固化收缩和从工艺态到使用态时温度降低，使高度热膨胀的基体转入收缩。这两种应力都会使没有固化收缩和热膨胀系数小的增强体受到压应力，而基体是受到拉应力，从而导致复合材料拉伸和压缩性能的不同。目前仅知道残余应力的大小和方向对复合材料的性能有影响，今后尚需深入研究消除残余应力的措施，或者更进一步去控制和利用这种残余应力。当然，首先要很好地解决界面相残余应力的表征方法，这样才有基础去了解、控制和进一步利用界面相残余应力。(吴人洁)
　　

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