第六章聚合物基复合材料力学性能 (2)

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1、l聚合物复合材料基质对基体结晶聚合物复合材料基质对基体结晶的影响对复合材料性能极为重要，的影响对复合材料性能极为重要，也是决定其材料性能的关键因素。也是决定其材料性能的关键因素。l1. 表面结晶现象表面结晶现象l1952年年Jenckel等首先描述了结晶等首先描述了结晶型聚合物熔体的表面结晶现象，型聚合物熔体的表面结晶现象，将其称之为将其称之为“横穿晶横穿晶”（Transcrystalline）。他们起初）。他们起初只感到此横穿晶与球晶之间存在只感到此横穿晶与球晶之间存在联系。联系。l1955年年Barriault等采用偏光显微等采用偏光显微镜和镜和X-射线衍射实验证明：经空射线衍射实验证明：

2、经空气、水浴及油浴冷却的气、水浴及油浴冷却的PA66熔体熔体表面所形成的横穿晶的分子链轴表面所形成的横穿晶的分子链轴平行于聚合物表面，而分子链间平行于聚合物表面，而分子链间的氢键方向垂直于聚合物表面。的氢键方向垂直于聚合物表面。l产生机理为：由于温差作用而引产生机理为：由于温差作用而引起的熔体表面优先成核作用所致。起的熔体表面优先成核作用所致。并且认为此结果也同样适用于聚并且认为此结果也同样适用于聚合物与金属等其他固体的界面之合物与金属等其他固体的界面之间。间。l继此之后，大量研究者相继报导继此之后，大量研究者相继报导了结晶型聚合物在金属、金属氧了结晶型聚合物在金属、金属氧化物和各种有机、无机

3、薄膜或纤化物和各种有机、无机薄膜或纤维表面或界面上的结晶现象。并维表面或界面上的结晶现象。并把这些现象等同于把这些现象等同于Jenckel和和Barriault所描述的所描述的“横穿晶横穿晶”现现象。象。即认为是由于基质表面成核即认为是由于基质表面成核作用引起聚合物分子链在基质表作用引起聚合物分子链在基质表面行式生长，生成分子链轴平行面行式生长，生成分子链轴平行于基质表面的于基质表面的“横穿晶横穿晶”结构。结构。* 其中其中Chatterjee等研究了等研究了43对聚合对聚合物物/基质间的结晶情况，并根据所基质间的结晶情况，并根据所形成的横穿晶的厚薄情况将基质形成的横穿晶的厚薄情况将基质区分为

4、具有强、中、弱三种等级区分为具有强、中、弱三种等级的成核能力，以希望能寻找出控的成核能力，以希望能寻找出控制此种成核能力的影响因素。制此种成核能力的影响因素。Nylon610 as an inactive substrate (type 3) in the crystallization of PEO at 50 . Morghology of PP crystalline in contact with Penton at 125, (聚二氯甲基环丙烷）type 1.Morghology of PP crystalline in contact with Kel-F at 125 ,(聚三氟

5、氯乙烯）,type 2.(a) Row structure, with diameters of tens of m, PP. (b) A transcrystalline layer of PP in contact with PTFE. Crystalline morphology of PEEK in contact with carbon fiber melted at 420 for 10 min and then crystallized at (a)280,(b)260,(c)323 .复合材料基质和结晶温度对形复合材料基质和结晶温度对形成横穿晶的影响：成横穿晶的影响：Twaro