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1、第15卷第3期材料科學(xué)與工藝Vol15No32007年6月MATERIALSSCIENCE&TECHNOLOGYJun.,2007NiTi纖維表面處理及其樹脂基復(fù)合材料的界面特性楊秀英,張德慶,祁磊,孫洪山,王少君(齊齊哈爾大學(xué)化工學(xué)院,黑龍江齊齊哈爾161006)摘要:NiTi纖維表面呈惰性,表面能低,NiTi纖維與樹脂間界面粘結(jié)性差.為了提高界面性能,采用硅烷偶聯(lián)劑、表面涂層和低溫冷等離子體技術(shù)等方法對(duì)NiTi纖維表面進(jìn)行處理,改善纖維表面的浸潤(rùn)性,達(dá)到纖維與樹
2、脂界面良好的粘結(jié).對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行界面剪切強(qiáng)度的測(cè)定,并利用掃描電鏡觀察拔脫纖維表面形貌的變化.研究表明:NiTi纖維經(jīng)不同方法處理后,纖維的浸潤(rùn)性和界面的粘結(jié)強(qiáng)度均有不同程度的改變,其中冷等離子體處理的纖維再經(jīng)硅烷處理,其復(fù)合材料IFSS提高294倍,ILSS提高145倍,且纖維與樹脂粘合較好.關(guān)鍵詞:NiTi合金纖維;表面處理;樹脂基復(fù)合材料中圖分類號(hào):TB332;TQ31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1005-0299(2007)03-0347-03NiTifibersurfacetreatmenta
3、ndtheinterfacialpropertyofNiTifiberresinmatrixcompositesYANGXiuying,ZHANGDeqing,QILe,iSUNHongshan,WANGShaojun(CollegeofChemicalEngineering,QiqiharUniversity,Qiqihar161006,China)Abstract:BecauseofNiTifiberinertiasurfaceandlowsurfaceenergy,theadhesionb
4、etweenfiberandresinmatrixwasweak.Inordertoenhanceinterfaceperformance,thesurfacetreatmentofNiTifiberwasconductedbyusingsiliconcouplingagen,tsuperficialcoatingandthelowtemperaturecoldplasmaetc.Thesetreatmentsimprovewettabilityoffibersurfaceandenhanceadhe
5、sionstrengthbetweenfiberandresinmatrix.Theshearingstrengthwasmeasured,andchangesoftheappearanceofthepullingoutfibersurfacewereobservedbySEM.Theexperimentalresultsindicatedthatdifferentchangesofwettabilityandadhesionstrengthweregeneratedaftertreatmentsof
6、theNiTifiberbydifferentmethods.IFSSandILSSofthecompositewhichwaspreparedbysiliconcouplingagentaftertreatedwithlowtemperaturecoldplasmaincreased294and145timesrespectively.FiberandresinwasbondedwellinSEMpictures.Keywords:NiTialloyfiber;surfacetreatmen;
7、tresinmatrixcomposites復(fù)合材料的界面在材料使用過(guò)程中起著傳遞硅烷偶聯(lián)劑與有機(jī)相的結(jié)合層,從而使聚合物與載荷的作用,對(duì)復(fù)合材料的性能有較大影響.為使無(wú)機(jī)材料界面間獲得較好的粘接強(qiáng)度.研究表[4,5]復(fù)合材料在使用過(guò)程中發(fā)揮其優(yōu)良性能,必須對(duì)明:硅烷特殊的結(jié)構(gòu)特征決定了它可以與金纖維的表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚硪蕴岣咂浣缑鎻?qiáng)度.屬形成Si-O-Me(Me表示金屬)化學(xué)結(jié)合鍵,NiTi合金纖維因其良好的形狀記憶效應(yīng)和超彈性從而可以提高纖維與基體的化學(xué)結(jié)合力.等離子等特性而得到越來(lái)越多的應(yīng)用.
8、目前,針對(duì)NiTi體處理技術(shù)可以對(duì)纖維表面改性,增強(qiáng)它的浸潤(rùn)[6]纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的界面問(wèn)題研究報(bào)道很性從而提高粘結(jié)強(qiáng)度.本文采用硅烷偶聯(lián)劑和[1~3]空氣冷等離子體等對(duì)NiTi合金纖維表面進(jìn)行處少.硅烷偶聯(lián)劑是在分子中同時(shí)具有兩種不同反應(yīng)性基團(tuán)的有機(jī)硅化合物,可以形成無(wú)機(jī)相理,研究了表面處理方法對(duì)其樹脂基復(fù)合材料的界面剪切強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)度的影響,并對(duì)拔脫收稿日期:2006-11-10.纖維表面形貌進(jìn)行表征.基金項(xiàng)目:黑龍江省骨干教師創(chuàng)新
