聚酰亚胺复合材料力学性能研究

聚酰亚胺复合材料力学性能研究
聚酰亚胺（PI）是一种具有良好高温稳定性、高强度、高刚度、低膨胀系数、抗热膨胀及化学腐蚀等优异性能的高分子材料，被广泛应用于航空、航天、电子通讯等领域。

近年来，PI基复合材料作为一种新型材料备受瞩目，其可在保持PI基高性能的同时，兼具优异的界面性能和加工性能。

因此，对PI复合材料力学性能的研究显得尤为重要。

其力学性能的研究主要包括材料的力学性能测试、界面力学性能的测试和尺寸效应的研究。

一、材料的力学性能测试
PI基复合材料通常采用拉伸、压缩和剪切等多种实验方法进行力学性能评价。

由于PI材料的耐高温性好，因此高温环境下的力学性能测试也十分重要。

例如高温拉伸试验就是一种可以同时测量温度和载荷的方法，该试验对于研究高温下PI 基材料的力学性能、结构演化以及材料的高温损伤具有较大的意义。

另外，随着复合材料应用领域的不断扩大，对材料的疲劳性能也提出了更高的要求。

疲劳性能是复合材料耐久性的重要指标，波形使用、拉伸循环的方式下进行疲劳实验可以评价材料的疲劳性能、寿命以及其耐久性能。

二、界面力学性能测试
由于PI基复合材料中最主要的为纤维增强体和基体的界面性能，因此对于界面性的测试显得尤其重要。

复合材料中纤维和基体之间的粘结状态是复合材料力学性能的关键，也是限制复合材料性能提高的重要因素。

一般来说，由于PI材料具有高分子材料的特点，其界面黏接性能较差，因此需要采取合适的方法进行改善。

目前常用的界面性能测试方法为剪切试验、单丝拉伸实验、模板法、化学测试法和小孔微型拉伸试验法等。

其中模板法可以准确测定不同粘结强度的纤维和基体
之间的界面粘结强度，这种方法可以给出界面处的粘结强度作为评价界面粘结性的唯一参数。

三、尺寸效应的研究
尺寸效应指材料性能与样品尺寸相关的现象。

对于复合材料来说，其高强度的
性能使得一些具有微观缺陷的局部变形后很难得到显著的扩展。

因此，尺寸效应是影响复合材料易损性和材料设计的重要因素。

其中对于复合材料的力学性能，研究影响因素中的有时还会遇到微型纤维层错、接触等其它现象。

因此，对于材料尺寸的变化，很有必要对复合材料性能随尺寸变化的规律进行研究。

结论
综上所述，PI复合材料的力学性能研究不仅是为了满足工业应用的需要，同时
还是为了更好地探究其中涉及的各种物理现象的进一步了解。

此外，在复合材料力学性能的研究过程中，对材料中各组分力学性能的研究和探究也是十分重要的，其对于材料性能的改进和优化将起到重要的作用。

未来，人们对聚酰亚胺基材的研究将越来越深入，并逐步扩大到应用诸多领域，服务于国家的高科技发展。