环氧玻璃钢(二)材料

　　二、环氧树脂复合材料的组成材料及其功能环氧树脂复合材料的原材料是环氧树脂胶液和增强材料(纤维及其织物)。在复合材料的成型过程中，环氧树脂胶液经过一系列物理的、化学的和物理化学的复杂变化过程，最终形成环氧树脂固化物(环氧树脂基体)，并在基体与纤维之间形成了一层与基体及纤维的结构和性能不同的界面层。界面把纤维与基体结合成一个整体，从而充分发挥了原材料的潜在能力，使复合材料具有了单一组成材料所没有的性能，呈现出优异的复合效果。就力学性能而言，纤维的强度和模量远大于基体的强度和模量。在复合材料中纤维主要起承受拉伸载荷的作用。基体主要起传递载荷、均衡载荷和支持纤维的作用。一束纤维受拉时，其中拉断了的纤维就不能再承担载荷。而在复合材料中一根纤维被拉断后，基体通过界面剪应力可把载荷逐渐再传回到断了的纤维上去。在离开断头一定长度(距离)后，该断了的纤维就恢复了全部承载能力。同时，基体还能把纤维断头处的集中载荷均衡地分布到相邻的未断纤维上去。使复合材料的强度不因个别纤维的断裂而出现明显的变化。基体的这种传递载荷、均衡载荷的作用，使复合材料具有较高的整体破坏强度。此外，纤维还有防止纤维屈曲的作用。通常纤维的直径很细，约6～13um。这么细的纤维无法承受纵向压力，甚至在自身重量下就会屈曲、失稳。而在复合材料中，由于基体的支撑作用阻止了纤维的屈曲，使复合材料具有承受纵向载荷的能力。基体还有保护纤维的作用，防止纤维受环境侵蚀和磨损，使强度下降。复合材料的耐热性及耐老化性等主要取决于基体和界面的性能。这是因为纤维的上述性能都比基体及界面的相应性能高。复合材料的耐腐蚀性也主要取决于基体和界面的性能，因为首先接触腐蚀性介质的是基体和界面。复合材料的介电性能则取决于组成材料介电性能的复合效果。由此可见，纤维、基体和界面的性能决定了复合材料的性能。而这些又取决于原材料的选择、胶液配方设计、成型工艺设计和复合材料结构设计的合理性及正确性，以及成型固化过程的质量控制。