界面相的定义 app界面设计素材全套

复合材料的界面是指基体与增强物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。

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；

界面的效应

(1)传递效应界面能传递力，即将外力传递给增强物，起到基体和增强物之间的桥梁作用。

(2)阻断效应结合适当的界面有阻止裂纹扩展、中断材料破坏、减缓应力集中的作用。

(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、尺寸稳定性等。

(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、耐机械冲击及耐热冲击性等。

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(5)诱导效应一种物质(通常是增强物)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，如强的弹性、低的膨胀性、耐冲击性和耐热性等

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。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。

复合材料界面是指复合材料的基体与增强材料之间化学成分有显著变化的、构成彼此结合的、能起载荷等传递作用的微小区域。目前的研究尚处于半定量和半经验的水平上。最早复合材料界面曾被想像成是一层没有厚度的面(或称单分子层的面)。而事实上复合材料界面是一层具有一定厚度(纳米以上)、结构随基体和增强体而异、与基体有明显差别的新相——界面相(或称界面层)。因为增强体和基体互相接触时，在一定条件的影响下，可能发生化学反应或物理化学作用，如两相间元素的互相扩散、溶解，从而产生不同于原来两相的新相；即使不发生反应、扩散、溶解，也会由于基体的固化、凝固所产生的内应力，或者由于组织结构的诱导效应，导致接近增强体的基体发生结构上的变化或堆砌密度上的变化，从而导致这个局部基体的性能不同于基体的本体性能，形成界面相。界面相也包括在增强体表面上预先涂覆的表面处理剂层和增强体经表面处理工艺而发生反应的表面层。因此，必须建立复合材料界面存在独立相的新概念。复合材料界面相的结构与性能对复合材料整体的性能影响大。为改善复合材料性能，必须考虑界面设计和控制。结构复合材料界面相存在的残应力，是由于基体的固化或凝固收缩和两相间热膨胀系数的失配而造成的。无论应力大小和方向，都会影响到复合材料受载时的行为，如造成复合材料拉伸和压缩性能的明显差异等。结构复合材料界面的作用，是在复合材料受到载荷时把基体上的应力传递到增强体上。这就需要界面相有足够的粘接强度，而两相表面能够互相浸润是先决条件。但是界面层并不是粘接得越强越好，而是要有适当的粘接强度，因为界面相还有另一个作用是在一定应力条件下能够脱粘，同时使增强体在基体中拔出并互相发生摩擦。这种由脱粘而增大表面能所做的功、拔出功和摩擦功都提高了破坏功，有助于改善复合材料的破坏行为，即提高它的强度。至于功能复合材料界面相的作用，目前尚很少研究，但已有实验证实，界面相在功能复合材料中的作用也是重要的。表征为了认识界面的作用，了解界面结构对材料整体性能的影响，必须先表征界面相的化学、物理结构，厚度和形貌，粘接强度和残余应力等，从而可以寻找它们与复合材料性能之间的关系。界面相化学结构包括组成元素、价态及其分布。其表征可以借助许多固体物理用的先进仪器，如俄歇电子谱(AES，SAM)、电子探针(EP)、X光电子能谱仪(X PS)、扫描二次离子质谱仪(S SIMS)、电子能量损失谱仪(EELS，PEELS)、傅里叶红外光谱(FTIR)、显微拉曼光谱(MRS)、扩展X射线吸收细微结构谱(E XAFS)等。由于界面相有时仅为纳米级的微区，而且有的组成非常复杂(尤其是金属和陶瓷基复合材料)，因此迄今还不能说哪一种方法可以满意地给出有关复合材料界面相全部化学信息。这是因为这些方法有的束斑太大，远远超过界面微区的尺寸;有的仅能提供元素的信息而不能知道元素的价态；有的会对某些观察物造成表面损伤等，存在着各式各样的局限性。所以仍需研究合适的新方法，或几种方法的配合使用。界面相形貌和厚度的表征也有不少方法，如透射电镜(TEM)、扫描电镜(S EM)。新方法有角扫描X射线反射谱(GAXP)，可以测定金属基和陶瓷基复合材料界面相的厚度。但这些方法在测量上也有难度。界面相粘接强度的表征基本上有5种方法，即单丝拔出法、埋入基体的单丝裂断长度法、微(单丝)压出法、球形(或锥形)压头压痕法、常规三点弯剪法等。前两种方法只能表征单丝复合材料的行为；后三种虽是表征复合材料，但又各有不足之处。而且各种方法测出的数据相差甚远，以球形压痕法和三点弯剪法数值较高。目前尚难以决定何种方法是最为合适的。此外，还有用动态力学法测定内耗值以表征界面结合状态的方法。界面湘残余应力的表征也很困难。对透明基体和不透明基体都分别有其相应的方法，但是均不理想，同时在计算处理上也较复杂。复合材料界面理论过去对于复合材料界面理论的研究是试图提出一个能够适用于各种复合材料的理论，诸如化学反应理论、浸润理论、可形变层理论、约束层理论、静电作用理论以及把一些理论结合起来的理论。但它们都有许多矛盾，常不能自圆其说。由于对界面认识的逐步深化，了解到界面相的复杂性与多重性是和原组成材料、加工工艺和使用环境密切有关。因此，理论研究转向针对某一具体体系，探讨界面微结构与宏观性能的关系，界面浸润过程和界面反应的热力学与动力学关系，建立某种体系的界面相模型并作理论处理等

相就是系统中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分，相与相之间存在明显的相界面，在界面上宏观性质的改变是飞跃式的。

系统内相的数目为相数，当有不同固体时，有几种固体就有几个相；而当有不同气体时，因气体能完全混合，故只对应一个相。均相系统中只有一个相；多相系统中若由若干个相平衡共存。

扩展资料：

由相平衡的热力学条件可以导出一个简单的方程式称为吉布斯相律或简称为相律。相律是用于描述已达到相平衡的物体系中，相的总数P、组元数C、非成分变量数n(温度、压强等)和自由度数F之间的关系式。自由度数定义为在不改变平衡共存相数目的条件下，可以独立变化强度的变量数。

在非成分变量仅为温度、压强的情况下，相律表达式为F=C-P+2，恒压情况下，相律可写为F=C-P+1，当非成分变量除温度、压强外，外加了磁场，则相律可写为F=C-P+3，一般情况下相律表示式为F=C-P+n。

参考资料来源：百度百科——相