基于界面效應(yīng)的碳纖維水泥基復(fù)合材料壓敏性研究.pdf

1、碳纖維水泥基復(fù)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(fù)雜的。碳纖維水泥基復(fù)合材料界面是碳纖維與水泥基體間傳遞應(yīng)力和其它信息的橋梁，界面性能直接影響著復(fù)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(fù)合材料壓敏性的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了全面評述。在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上，從碳纖維水泥基復(fù)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(fù)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(fù)合材料壓敏性的影響及機理。未經(jīng)表面處理的碳纖維-水泥基體粘結(jié)強度低，容易脫粘。經(jīng)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(jié)強度和韌性，從而提高了材料壓敏性可靠性與重復(fù)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(fù)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(jié)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(fù)合材料電阻的變化規(guī)律。結(jié)果表明：試樣電阻變化規(guī)律與界面結(jié)構(gòu)變化一致。在界面應(yīng)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(dǎo)致的電阻變化可逆