第4章_复合材料界面
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
微小颗粒具有巨大比表面积，往往产生明显的界面效应，必须 充分考虑界面性质对系统的影响。
4.1概述
• 界面的定义：复合材料的界面是指基体与增 强相之间化学成分有显著变化的、构成彼此 结合的、能起载荷传递作用的微小区域。
•
复合材料的界面是一个多层结构的过渡区域， 此区域的结构与性质都不同于两相中的任何 一相。它的厚度呈不均匀分布状态。
有的表面积。
体积比表面 质量比表面
def As AV V
def As Am m
As、V、m-分别为物质的总表面积、体积和质量。
界面与表面的几个概念
1cm3立方体分散为小立方体时体积表面的变化
立方体边长 粒子数 总表面积 体积表面 l/m As/m2 AV／m-1 10-2 1 610-4 6102 10-3 103 610-3 6103 10-4 106 610-2 6104 10-5 109 610-1 6105 10-6 1012 6100 6106 10-7 1015 6101 6107 10-8 1018 6102 6108 10-9 1021 6103 6109
界面性能，如层间剪切强度(ILSS)就是研究
界面粘结的良好办法；
如再能配合断裂形貌分析等即可对界面
的其他性能作较深入的研究。
由于复合材料的破坏形式随作 用力的类型、原材料结构组成不同
而异，故破坏可开始在树脂基体或
增强剂，也可开始在界面。
通过力学分析可看出，界面性能较差
的材料大多呈剪切破坏，且在材料的断面
界面与表面的几个概念
由图可知，液体表面层分子所 受合力不为零，而是受到一个 指向液体内部的拉力F。 液体 界面层分子与体相分子 所处状态不同 液体表面有自动收缩的趋势 导致 界面层分子有自发与外来分子 发生化学或物理结合的趋势。 f=0
蒸气
F≠0
界面与表面的几个概念
比表面积：单位体积或单位质量的物质所具
4)交换反应结合。基体与增强材料间发生化学反应，生成化合物，
且还通过扩散发生元素交换，形成固溶体而使两者结合。
5)混合结合。这种结合较普遍，是最重要的一种结合方式。是以
上几种结合方式中几个的组合。
基体和增强物通过界面结合在一起，
构成复合材料整体，界面结合的状态和强
度对复合材料的性能有重要影响。 因此，对于各种复合材料都要求有合 适的界面结合强度。
界面结合方式的分类
1)机械结合。基体与增强材料之间不发生化学反应，纯粹靠机械
连结，靠纤维的粗糙表面与基体产生摩擦力而实现的。 2)溶解和润湿结合。基体润湿增强材料，相互之间发生原子扩散 和溶解，形成结合。界面是溶质原子的过渡带。 3)反应结合。基体与增强材料间发生化学反应，在界面上生成化 合物，使基体和增强材料结合在一起。
因此，界面上的化学成分和相结构是
很复杂的。
4.2 复合材料的界面效应
•
界面效应是任何一种单一材料所没有的特性， 它对复合材料具有重要的作用。 例 在粒子弥散强化金属中，微形粒子阻止晶格 位错，从而提高复合材料强度； 在纤维增强塑料中，纤维与基体界面阻止裂 纹进一步扩展等。 • 界面效应既与界面结合状态、形态和物理-化 学性质有关，也与复合材料各组分的浸润性、 相容性、扩散性等密切相关。
第4章 复合材料的界面
教学目的及要求
• 了解：界面的力学和物理化学要求，增强体 表面处理的方法。 • 掌握：界面、润湿性、界面相容性的概念， 改善润湿性的途径，增强体表面处理的目的， 界面的功能及结合类型。
主要内容
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6
概述 复合材料的界面效应
复合材料组分的相容性
复合材料界面的复杂性与局限性
• 复杂性：由于界面尺寸很小且不均匀、化学成分及结 构复杂、力学环境复杂，对于界面的结合强度、界面 的厚度、界面的应力状态尚无直接的、准确的定量分 析方法，对于成分和相结构也很难作出全面的分析。
• 局限性：因此，迄今为止对复合材料界面的认识还是 很不充分的，更谈不上以一个通用的模型来建立完整 的理论。尽管存在很大的困难，但由于界面的重要性， 所以吸引着大量研究者致力于认识界面的工作，以便 掌握其规律。
基体与增强材料相互作用分类
五、界面的结合力与界面结合类型 1、界面的三类结合力
• 机械结合力就是摩擦力，它决定于增强物的比表面 和粗糙度以及基体的收缩，比表面和粗糙度越大， 基体收缩越大、摩擦力也越大。机械结合力存在于 所有复合材料中。
• 物理结合力包括范德华力和氢键，它存在于所有复 合材料中，在聚合物基复合材料中占有很重要的地 位。
散射和吸收效应
4.2 复合材料的界面效应
•
（ 5 ）诱导效应：一种物质（通常是增强剂） 的表面结构使另一种（通常是聚合物基体） 与之接触的物质的结构由于诱导作用而发生 改变，由此产生一些现象，如强弹性、低膨 胀性、耐热性和冲击性等。
诱导效应
R Si 聚合物表面 R Si O R Si H H O
4.1概述
界面区由五个亚层组成； 每一亚层的性能都与
基体和增强相的性质、复合材料成型方法有关。
1、外力场 2、基体 3、基体表面区 4、相互渗透区 5 、增强剂表面区 6、增强剂 复合材料的界面示意图
在化学成分上，除了基体、增强物及 涂层中的元素外，还有基体中的合金元素 和杂质、由环境带来的杂质。 这些成分或以原始状态存在，或重新 组合成新的化合物。
O
M
H
O
O
M
O
M
无机表面
H
H
H
H
H2O O O H
偶联剂处理后的界面
未处理增强体的界面
影响界面效应的因素
• • • • • • • • 界面上产生的这些效应，是任何一种单体材料所没有的特 性，它对复合材料具有重要作用。 1）界面效应与界面的结合状态、形态、界面周围的结构等 物理、化学性能密切相关； 2）与基体材料和增强材料的结构、形态、状态、物理、化 学等性质紧密相关； 3）与基体和增强物之间的润湿、相容等热力学性质有关； 4）与基体和增强物之间直接的或间接的化学反应有关； 5）与基体的杂质、环境介质有关； 6）与增强物的表面处理、制造工艺及参数紧密相关。 因此是一门范围极广的科学，必须综合分析才行。
基体和增强物上的氧化物及它们的反应产物之间的接触面 等。
• 3、化学成分：在化学成分上，除了基体、增强物及涂 层中的元素外，还有基体中的合金元素和杂质、由环境 转来的杂质。这些成分或以原始状态存在、或重新组合 成新的化合物。因此，界面上的化学成分和相结构是很 复杂的。 • 4、残余应力：由于基体和增强物的膨胀系数的不匹配， 弹性性能的差别，金属基复合材料在制造过程和加工过 程中，在界面上产生残余应力，此残余应力往往超过、 甚至大大超过基体的屈服强度，致使界面附近的基体的 微观结构及性能发生明显变化，对复合材料的宏观力学 性能产生严重影响。 • 5、合适的界面结合强度：基体和增强物通过界面结合 在一起，也即构成复合材料整体。界面结合的状态和强 度无疑对复合材料的性能有重要影响，因此对于各种金 属基复合材料都要求有合适的界面结合强度。
复合材料的界面效应
• 界面是复合材料的特征，可将界面的机能归 纳为以下几种效应： （ 1 ）传递效应：界面可将复合材料体系中 基体承受的外力传递给增强相，起到基体和 增强相之间的桥梁作用。 （ 2 ）阻断效应：基体和增强相之间结合力 适当的界面有阻止裂纹扩展、减缓应力集中 的作用。
•
•
阻止裂纹的扩展
复合材料的界面理论 界面的控制 不同基体的界面改性方法
界面与表面的几个概念
界面(interface)：密切接触的两相之间的 过渡薄层区域，厚度约几个分子大小，称 为界面。液-气（l-g）,固-气（s-g）,固-液 （s-l）,液-液（l-l）,固-固（g-g）。 表面(surface)：一相为气体的界面。 固体表面：固-气界面 液体表面：液-气界面
可观察到脱粘、纤维拔出、纤维应力松弛
等现象。
但界面间粘结过强的材料呈脆性也降 低了材料的复合性能。
界面最佳态的衡量是当受力发生开裂 时，这一裂纹能转为区域化而不产生近一 步界面脱粘。 即这时的复合材料具有最大断裂能和
一定的韧性。
由此可见，在研究和设计界面时，
不应只追求界面粘结而应考虑到最优 化和最佳综合性能。
• 事实上由于材料中总有范德华力存在，纯粹的机械结合 很难实现。但机械结合存在于所有复合材料中。
• (2)溶解和润湿结合（扩散结合）。首先液态基体润湿增 强材料，然后发生相互原子扩散，产生互相溶解，形成 结合。界面是溶质浓度从0到100％的过渡带。 • 这种结合是靠原子范围内电子的相互作用产生的，因此 要求复合材料各组元的原子彼此接近到几个原子直径的 范围内才能实现。 • 增强物表面吸附的气体和污染物都会妨碍这种结合的形 成。所以必须进行预处理，除去吸附的气体和污染膜。 I类界面多属这种结合形式。 • (3)反应结合（化学结合）。基体与增强材料间发生化学 反应，在界面上生成化合物。如Ti-B系，在界面上生成 TiB2，从而使基体与增强材料结合在一起。
界面的结合力 界面层结构
宏观结合力：材料的几何因素 (机械铰合力)
微观结合力：化学键和次价键
界面的区域(厚度)
界面的微观结构
26
界面粘结强度 界面粘结强度的重要性 PMC——高的界面强度，有效地将载荷传递给纤维。 CMC——界面处能量的耗散，以提高韧性。 MMC——强的界面，有益的非弹性过程。
界面的结合强度一般是以分子 间力、表面张力(表面自由能)等表
示的，而实际上有许多因素影响着
界面结合强度。
如表面的几何形状、分布状况、纹理结构；
表面吸附气体和蒸气程度；
表面吸水情况，杂质存在； 表面形态在界面的溶解、浸透、扩散和化
学反应；
表面层的力学特性，润湿速度等。
由于界面区相对于整体材料所占比重甚 微，欲单独对某一性能进行度量有很大困难。 因此常借于整体材料的力学性能来表征
• 化学结合力就是化学键，它在金属基复合材料中有 重要作用。
2、界面的六类结合类型（1）
• (1)机械结合。
• 基体与增强材料之间没发生化学反应，纯粹靠机械连接。
• 这种结合是靠粗糙的纤维表面和基体产生摩擦力而实现 的，因此只能承受正向载荷。 • I类界面属这种结合，具有这类界面结合的复合材料的 力学性能差，不宜作结构材料使用。
(4)交换反应结合。
基体与增强材料间发生化学反应，生成化合物，并且还通过 扩散发生元素交换，形成固溶体而将两者结合。
界面的分类（基体与增强体的相互作用类型）
• 金属基复合材料大都在高温下制造，其界面比聚合物基复合材料复杂得 多。根据增强物和基体的相互作用情况，界面可以归纳为三种类型。 • I类界面：基体与纤维不互相作用，也不互溶。 I类界面相对而言是比较 平整的，而且只有分子层厚度，界面除了原组成物质外，基本上不含其 他物质； • Ⅱ类界面：基体与纤维间不发生化学反应，但互溶； Ⅱ 类界面为原组成 物质构成的犬牙交错的溶解扩散界面，基体的合金元素和杂质可能在界 面上富集或贫化； • Ⅲ类界面：基体与纤维间发生化学反应，在界面上生成化合物。 Ⅲ类界 面则有亚微米级左右的界面反应产物层。 • 应当指出，各类界面间没有严格的界限，在不同条件下同样组成的物质， 或在相同条件下不同组成的物质可以构成不同类型的界面。 • 准I类界面。例如，在Cu-W复合材料中，如果基体是纯Cu，形成I类界面； 如果基体是Cu-Cr合金，形成Ⅱ类界面；如果基体是Cu-Ti合金，则合金中 的Ti将与W发生反应而形成Ⅲ类界面。
复合材料的界面虽然很小，但它 是有尺寸的，约几个纳米到几个微米，
是一个区域或一个带、或一层，它的
厚度呈不均匀分布状态。
2界面区构成：界面通常包含以下几个部分：
基体和增强物的部分原始接触面；
基体与增强物相互作用生成的反应产物，
此产物与基体及增强物的接触面； 基体和增强物的互扩散层；
增强物上的表面涂层；
4.2 复合材料的界面效应
• （3）不连续效应：在界面上产生物理性能 的不连续性和界面摩擦出现的现象，如抗电 性、电感应性、磁性、耐热性和磁场尺寸稳 定性等。
不连Байду номын сангаас效应
电阻R1 电阻R2 电阻R1
4.2 复合材料的界面效应
•
（4）散射和吸收效应：光波、声波、热弹 性波、冲击波等在界面产生散射和吸收，如 透光性、隔热性、隔音性、耐机械冲击性等。
4.1概述
• 界面的定义：复合材料的界面是指基体与增 强相之间化学成分有显著变化的、构成彼此 结合的、能起载荷传递作用的微小区域。
•
复合材料的界面是一个多层结构的过渡区域， 此区域的结构与性质都不同于两相中的任何 一相。它的厚度呈不均匀分布状态。
有的表面积。
体积比表面 质量比表面
def As AV V
def As Am m
As、V、m-分别为物质的总表面积、体积和质量。
界面与表面的几个概念
1cm3立方体分散为小立方体时体积表面的变化
立方体边长 粒子数 总表面积 体积表面 l/m As/m2 AV／m-1 10-2 1 610-4 6102 10-3 103 610-3 6103 10-4 106 610-2 6104 10-5 109 610-1 6105 10-6 1012 6100 6106 10-7 1015 6101 6107 10-8 1018 6102 6108 10-9 1021 6103 6109
界面性能，如层间剪切强度(ILSS)就是研究
界面粘结的良好办法；
如再能配合断裂形貌分析等即可对界面
的其他性能作较深入的研究。
由于复合材料的破坏形式随作 用力的类型、原材料结构组成不同
而异，故破坏可开始在树脂基体或
增强剂，也可开始在界面。
通过力学分析可看出，界面性能较差
的材料大多呈剪切破坏，且在材料的断面
界面与表面的几个概念
由图可知，液体表面层分子所 受合力不为零，而是受到一个 指向液体内部的拉力F。 液体 界面层分子与体相分子 所处状态不同 液体表面有自动收缩的趋势 导致 界面层分子有自发与外来分子 发生化学或物理结合的趋势。 f=0
蒸气
F≠0
界面与表面的几个概念
比表面积：单位体积或单位质量的物质所具
4)交换反应结合。基体与增强材料间发生化学反应，生成化合物，
且还通过扩散发生元素交换，形成固溶体而使两者结合。
5)混合结合。这种结合较普遍，是最重要的一种结合方式。是以
上几种结合方式中几个的组合。
基体和增强物通过界面结合在一起，
构成复合材料整体，界面结合的状态和强
度对复合材料的性能有重要影响。 因此，对于各种复合材料都要求有合 适的界面结合强度。
界面结合方式的分类
1)机械结合。基体与增强材料之间不发生化学反应，纯粹靠机械
连结，靠纤维的粗糙表面与基体产生摩擦力而实现的。 2)溶解和润湿结合。基体润湿增强材料，相互之间发生原子扩散 和溶解，形成结合。界面是溶质原子的过渡带。 3)反应结合。基体与增强材料间发生化学反应，在界面上生成化 合物，使基体和增强材料结合在一起。
因此，界面上的化学成分和相结构是
很复杂的。
4.2 复合材料的界面效应
•
界面效应是任何一种单一材料所没有的特性， 它对复合材料具有重要的作用。 例 在粒子弥散强化金属中，微形粒子阻止晶格 位错，从而提高复合材料强度； 在纤维增强塑料中，纤维与基体界面阻止裂 纹进一步扩展等。 • 界面效应既与界面结合状态、形态和物理-化 学性质有关，也与复合材料各组分的浸润性、 相容性、扩散性等密切相关。
第4章 复合材料的界面
教学目的及要求
• 了解：界面的力学和物理化学要求，增强体 表面处理的方法。 • 掌握：界面、润湿性、界面相容性的概念， 改善润湿性的途径，增强体表面处理的目的， 界面的功能及结合类型。
主要内容
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6
概述 复合材料的界面效应
复合材料组分的相容性
复合材料界面的复杂性与局限性
• 复杂性：由于界面尺寸很小且不均匀、化学成分及结 构复杂、力学环境复杂，对于界面的结合强度、界面 的厚度、界面的应力状态尚无直接的、准确的定量分 析方法，对于成分和相结构也很难作出全面的分析。
• 局限性：因此，迄今为止对复合材料界面的认识还是 很不充分的，更谈不上以一个通用的模型来建立完整 的理论。尽管存在很大的困难，但由于界面的重要性， 所以吸引着大量研究者致力于认识界面的工作，以便 掌握其规律。
基体与增强材料相互作用分类
五、界面的结合力与界面结合类型 1、界面的三类结合力
• 机械结合力就是摩擦力，它决定于增强物的比表面 和粗糙度以及基体的收缩，比表面和粗糙度越大， 基体收缩越大、摩擦力也越大。机械结合力存在于 所有复合材料中。
• 物理结合力包括范德华力和氢键，它存在于所有复 合材料中，在聚合物基复合材料中占有很重要的地 位。
散射和吸收效应
4.2 复合材料的界面效应
•
（ 5 ）诱导效应：一种物质（通常是增强剂） 的表面结构使另一种（通常是聚合物基体） 与之接触的物质的结构由于诱导作用而发生 改变，由此产生一些现象，如强弹性、低膨 胀性、耐热性和冲击性等。
诱导效应
R Si 聚合物表面 R Si O R Si H H O
4.1概述
界面区由五个亚层组成； 每一亚层的性能都与
基体和增强相的性质、复合材料成型方法有关。
1、外力场 2、基体 3、基体表面区 4、相互渗透区 5 、增强剂表面区 6、增强剂 复合材料的界面示意图
在化学成分上，除了基体、增强物及 涂层中的元素外，还有基体中的合金元素 和杂质、由环境带来的杂质。 这些成分或以原始状态存在，或重新 组合成新的化合物。
O
M
H
O
O
M
O
M
无机表面
H
H
H
H
H2O O O H
偶联剂处理后的界面
未处理增强体的界面
影响界面效应的因素
• • • • • • • • 界面上产生的这些效应，是任何一种单体材料所没有的特 性，它对复合材料具有重要作用。 1）界面效应与界面的结合状态、形态、界面周围的结构等 物理、化学性能密切相关； 2）与基体材料和增强材料的结构、形态、状态、物理、化 学等性质紧密相关； 3）与基体和增强物之间的润湿、相容等热力学性质有关； 4）与基体和增强物之间直接的或间接的化学反应有关； 5）与基体的杂质、环境介质有关； 6）与增强物的表面处理、制造工艺及参数紧密相关。 因此是一门范围极广的科学，必须综合分析才行。
基体和增强物上的氧化物及它们的反应产物之间的接触面 等。
• 3、化学成分：在化学成分上，除了基体、增强物及涂 层中的元素外，还有基体中的合金元素和杂质、由环境 转来的杂质。这些成分或以原始状态存在、或重新组合 成新的化合物。因此，界面上的化学成分和相结构是很 复杂的。 • 4、残余应力：由于基体和增强物的膨胀系数的不匹配， 弹性性能的差别，金属基复合材料在制造过程和加工过 程中，在界面上产生残余应力，此残余应力往往超过、 甚至大大超过基体的屈服强度，致使界面附近的基体的 微观结构及性能发生明显变化，对复合材料的宏观力学 性能产生严重影响。 • 5、合适的界面结合强度：基体和增强物通过界面结合 在一起，也即构成复合材料整体。界面结合的状态和强 度无疑对复合材料的性能有重要影响，因此对于各种金 属基复合材料都要求有合适的界面结合强度。
复合材料的界面效应
• 界面是复合材料的特征，可将界面的机能归 纳为以下几种效应： （ 1 ）传递效应：界面可将复合材料体系中 基体承受的外力传递给增强相，起到基体和 增强相之间的桥梁作用。 （ 2 ）阻断效应：基体和增强相之间结合力 适当的界面有阻止裂纹扩展、减缓应力集中 的作用。
•
•
阻止裂纹的扩展
复合材料的界面理论 界面的控制 不同基体的界面改性方法
界面与表面的几个概念
界面(interface)：密切接触的两相之间的 过渡薄层区域，厚度约几个分子大小，称 为界面。液-气（l-g）,固-气（s-g）,固-液 （s-l）,液-液（l-l）,固-固（g-g）。 表面(surface)：一相为气体的界面。 固体表面：固-气界面 液体表面：液-气界面
可观察到脱粘、纤维拔出、纤维应力松弛
等现象。
但界面间粘结过强的材料呈脆性也降 低了材料的复合性能。
界面最佳态的衡量是当受力发生开裂 时，这一裂纹能转为区域化而不产生近一 步界面脱粘。 即这时的复合材料具有最大断裂能和
一定的韧性。
由此可见，在研究和设计界面时，
不应只追求界面粘结而应考虑到最优 化和最佳综合性能。
• 事实上由于材料中总有范德华力存在，纯粹的机械结合 很难实现。但机械结合存在于所有复合材料中。
• (2)溶解和润湿结合（扩散结合）。首先液态基体润湿增 强材料，然后发生相互原子扩散，产生互相溶解，形成 结合。界面是溶质浓度从0到100％的过渡带。 • 这种结合是靠原子范围内电子的相互作用产生的，因此 要求复合材料各组元的原子彼此接近到几个原子直径的 范围内才能实现。 • 增强物表面吸附的气体和污染物都会妨碍这种结合的形 成。所以必须进行预处理，除去吸附的气体和污染膜。 I类界面多属这种结合形式。 • (3)反应结合（化学结合）。基体与增强材料间发生化学 反应，在界面上生成化合物。如Ti-B系，在界面上生成 TiB2，从而使基体与增强材料结合在一起。
界面的结合力 界面层结构
宏观结合力：材料的几何因素 (机械铰合力)
微观结合力：化学键和次价键
界面的区域(厚度)
界面的微观结构
26
界面粘结强度 界面粘结强度的重要性 PMC——高的界面强度，有效地将载荷传递给纤维。 CMC——界面处能量的耗散，以提高韧性。 MMC——强的界面，有益的非弹性过程。
界面的结合强度一般是以分子 间力、表面张力(表面自由能)等表
示的，而实际上有许多因素影响着
界面结合强度。
如表面的几何形状、分布状况、纹理结构；
表面吸附气体和蒸气程度；
表面吸水情况，杂质存在； 表面形态在界面的溶解、浸透、扩散和化
学反应；
表面层的力学特性，润湿速度等。
由于界面区相对于整体材料所占比重甚 微，欲单独对某一性能进行度量有很大困难。 因此常借于整体材料的力学性能来表征
• 化学结合力就是化学键，它在金属基复合材料中有 重要作用。
2、界面的六类结合类型（1）
• (1)机械结合。
• 基体与增强材料之间没发生化学反应，纯粹靠机械连接。
• 这种结合是靠粗糙的纤维表面和基体产生摩擦力而实现 的，因此只能承受正向载荷。 • I类界面属这种结合，具有这类界面结合的复合材料的 力学性能差，不宜作结构材料使用。
(4)交换反应结合。
基体与增强材料间发生化学反应，生成化合物，并且还通过 扩散发生元素交换，形成固溶体而将两者结合。
界面的分类（基体与增强体的相互作用类型）
• 金属基复合材料大都在高温下制造，其界面比聚合物基复合材料复杂得 多。根据增强物和基体的相互作用情况，界面可以归纳为三种类型。 • I类界面：基体与纤维不互相作用，也不互溶。 I类界面相对而言是比较 平整的，而且只有分子层厚度，界面除了原组成物质外，基本上不含其 他物质； • Ⅱ类界面：基体与纤维间不发生化学反应，但互溶； Ⅱ 类界面为原组成 物质构成的犬牙交错的溶解扩散界面，基体的合金元素和杂质可能在界 面上富集或贫化； • Ⅲ类界面：基体与纤维间发生化学反应，在界面上生成化合物。 Ⅲ类界 面则有亚微米级左右的界面反应产物层。 • 应当指出，各类界面间没有严格的界限，在不同条件下同样组成的物质， 或在相同条件下不同组成的物质可以构成不同类型的界面。 • 准I类界面。例如，在Cu-W复合材料中，如果基体是纯Cu，形成I类界面； 如果基体是Cu-Cr合金，形成Ⅱ类界面；如果基体是Cu-Ti合金，则合金中 的Ti将与W发生反应而形成Ⅲ类界面。
复合材料的界面虽然很小，但它 是有尺寸的，约几个纳米到几个微米，
是一个区域或一个带、或一层，它的
厚度呈不均匀分布状态。
2界面区构成：界面通常包含以下几个部分：
基体和增强物的部分原始接触面；
基体与增强物相互作用生成的反应产物，
此产物与基体及增强物的接触面； 基体和增强物的互扩散层；
增强物上的表面涂层；
4.2 复合材料的界面效应
• （3）不连续效应：在界面上产生物理性能 的不连续性和界面摩擦出现的现象，如抗电 性、电感应性、磁性、耐热性和磁场尺寸稳 定性等。
不连Байду номын сангаас效应
电阻R1 电阻R2 电阻R1
4.2 复合材料的界面效应
•
（4）散射和吸收效应：光波、声波、热弹 性波、冲击波等在界面产生散射和吸收，如 透光性、隔热性、隔音性、耐机械冲击性等。