材料复合原理复习资料

复合材料特点【】按化学组成（或基本组成）分类：1金属材料2.无机非金属材料3.高分子材料（聚合物）4.复合材料【】复合材料的定义:复合材料由两种或两种以上不同性质的单一材料，通过不同复合方法得到的宏观多相材料。是多相材料，主要包括基体相和增强相。基体相是连续相材料，作用是把改善性能的增强相材料固结成一体，并传递应力；增强相起承受应力（结构复合材料）和显示功能（功能复合材料）的作用。复合材料既保持原材料的重要特色，又通过复合效应使各组分的性能互相补充，获得原组分不具备的许多优良性能。【】复合材料分类（1）基体种类树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料。（2）增强材料形状：颗粒、晶须、纤维、织物类型:无机和有机材料（3）用途结构复合材料（增强体主要起承受载荷的作用，而基体起连接增强体，传递载荷，分散载荷的作用）、功能复合材料功能体赋予材料一定的物理化学功能，而基体主要起连接作用）【】复合材料特点：（1）可设计性复合材料的力学、热、电、声、光等物理化学性能都可通过组分材料的选择、界面控制等设计手段达到。（2）材料与结构的一致性复合材料的构件与材料同时形成。（3）存在复合效应区别于任意混杂材料复合材料的性能不是其组分材料性能的简单叠加，可以产生新的性能【】复合材料性能的优点;密度低,高比强度、高比模量,电绝缘性好，透波材料,耐疲劳性能好,耐化学物质腐蚀,缺点：不耐高温，不易回收利用.【】复合效应1,线性效应:平均效应平行效应互补效应相抵效应2,非线性效应;相乘效应诱导效应共振效应系统效应【】材料的复合效果1组分效果只把组分的相对组成作为变量，不考虑组分的几何形态、分布状态和尺度等复杂变量影响时产生的效果。2结构效果几何形态（形状）分布状态尺度3界面效果界面是影响基体与增强体或功能体复合效果的主要因素。界面结构（物理和化学结构）的变化会引起复合材料性能的明显变化。【】复合材料性质与一般规律固有性质材料性质的直观表现，只与组分含量有关传递性质与组分含量、几何形状及分布、尺寸均有关强度性质不是各相性能的简单叠加，除与组分含量、几何形状及分布、尺寸有关，还与外场分布、界面有关转换性质影响因素较多，除了前述因素外，还与各组分之间的相互作用有关。【】界面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，称为界面表面一相为气体的界面.【】比表面积：单位体积或单位质量的物质所具有的表面积。【】表面张力的方向：垂直于边界线指向表面中心【】表面张力/界面张力的影响因素分子间作用力金属键物质离子键物质极性分子物质（水）弱极性物质（丙酮）非极性物质（液氢、液氯）一般，极性液体比非极性液体大，固体比液体大与接触相性质有关。与不同物质接触时，表面层分子受到的力场不同，致使表面张力不同。温度【】表面吸附作用气体、蒸气以及溶液里的溶质被吸着在固体或液体表面上的作用。为放热过程.【】化学吸附和物理吸附的比较【】粘附功：将1c川的AB界面分离为A、B两个面时所需的功，表示为WAB.【】内聚功：将单一物质A分离为A、B两个面时所需的功，表示为WAA（1）ysv90,不润湿；（2）yIv（ysv-ysI）,0090,润湿；3.ysv-ysI=Ylv,0=0,铺展。水能润湿洁净玻璃，而水银则不能。现将一根毛细玻璃管插入水中，管内液面将上升；当毛细管插入水银时,管内液面将下降。热力学上,增强体的表面张力必须大于液-固界面张力才能形成良好的浸润。【】良好粘附的表面化学条件应是：1）被粘附体的临界表面张力YC要大，以保证良好润湿。2.粘附功要大,以保证牢固粘附。3）粘附面的界面张力YSL要小,以保证粘附界面的热力学稳定。4）粘附剂与被粘附体间相溶性要好,以保证粘附界面的良好键合和保持强度。为此润湿热要低。【】复合材料界面效应的分类：阻断效应：阻止裂纹扩展和材料破坏,减缓应用力集中；不连续效应：界面上物理性质的不连续和界面摩擦出现的现象,如电阻、介电、磁性、耐热性、尺寸稳定性等；散射和吸收效应：光波、声波、热弹性波等在界面产生的散射和吸收,如透光性、隔热性、隔音性耐冲击性及耐热冲击性等；感应效应：在界面上产生的感应效应,应变、内应力和高弹性、低热膨胀性、耐冲击性和耐热性等。【】偶联剂处理时偶联剂官能团的特性作用：偶联剂官能团的特性,在粘结剂复合固化过程中,可以引起体系固化速度的改变。【】复合材料界面的研究对象：增强体表面的有关问题表面处理物质的有关问题表面处理的最优化技术粉体材料在基体中的分散复合技术的优化及其机理1.简述复合材料界面层的形成、特点？2.复合材料界面的研究对象3.物理吸附与化学吸附的区别4.浸润的含义、接触角的概念？【】复合材料中,增强体与基体间最终界面的获得,一般分为两个阶段：1分散、接触及润湿过程;2固化过程。【】界面区的作用：1使基体与增强体结合形成材料整体,并实现外力场作用下的应力传递.2载荷存在下,基体通过界面将应力传递至增强体,故增强体承受了主要的应力,而基体承受的应力较小,界面区则承受从增强体表面至基体表面梯度分布的应力.【】润湿理论：两组分能充分浸润,则粘结强度高于树脂基体的内聚能。液体树脂的表面张力必须低于增强体的临界表面张力。树脂与增强体两相间的结合属于机械粘接与润湿吸附.由于充分的润湿,两相界面处产生的物理吸附主要是由范德华力的作用实现粘接。湿润理论解释了增强体表面粗化、表面积增加有利于提高与基体树脂界面结合力的事实.【】化学键理论;基体树脂表面的活性官能团与增强体表面的官能团能起化学反应。基体树脂与增强体间以化学键结合,界面的结合力是主价键力的作用。偶联剂是实现这种化学键结合的架桥剂。碳纤维经硝酸或浓碱处理后，表面增加了-COOH、C=0、C-OH,与环氧树脂复合后强度提高的多。【】优先吸附理论：界面上可能发生增强体表面优先吸附树脂中的某些组分,这些组分与树脂有良好的相容性,可以大大改善树脂对增强体的浸润；由于优先吸附作用,在界面上可以形成“柔性层”,“柔性层”极可能是一种欠固化的树脂层,它是“可塑的”,可以起到松驰界面上应力集中的作用,故可以防止界面脱粘。【】防水层理论:防水层理论认为，清洁的玻璃表面是亲水的，而经偶联剂处理后变成疏水表面，该表面可防止水的侵蚀，改善复合材料湿态强度。【】可逆水解理论:该理论认为，在玻璃纤维增强的复合材料中，偶联剂不是阻止水份进入界面，而是当有水存在时，偶联剂与水在玻璃表面上竞争结合。【】界面结合形式:机械结合：增强体和基体间纯粹的机械接触；溶解与浸润结合：由单纯的浸润和溶解作用，使增强体和基体形成交错的溶解扩散界面；反应界面结合：主要主价键力而结合，在界面上形成新的反应物层；氧化结合：增强体表面吸附的空气所带来的氧化作用；混合结合.1. 【】破坏形式;基体断裂,纤维断裂,纤维脱粘,纤维拔出（摩擦功）,裂纹扩展与偏转【】介质引起界面破坏的机理;水扩散进入界面;从树脂宏观裂纹进入，树脂内存在水溶性杂质，复合材料成型中在材料内部产生的气泡。2. 对玻纤的腐蚀作用，使玻纤强度降低；水溶解玻纤表面碱金属氧化物，溶液呈碱性，加剧玻纤表面腐蚀破坏，最后导致玻纤SiO2骨架破坏，玻纤强度降低，复合材料性能下降。（3）水引起树脂的降解；物理效应（可逆）：破坏树脂内氢键或其他次价键，使树脂增塑，热机械性能下降。化学效应（不可逆）：玻纤水解的碱溶液引起树脂降解，界面脱粘.4. 水对树脂的溶胀使界面产生应力；树脂溶胀，在界面上产生剪应力。当剪应力大于界面粘接力时，界面破坏.5. 水进入孔隙产生渗透压导致界面破坏；水进入孔隙，溶解杂质，浓度增加，渗透压增加，一定温度、时间时，渗透压大于粘接力，导致界面破坏。（6）水促使破坏裂纹的扩展；水降低了纤维的内聚能，脆化纤维；水的表面腐蚀作用，使纤维表面形成了新的缺陷；凝集在裂纹尖端的水能产生很大的毛细压力。【】改善复合材料界面的方法；（1）降低界面残余应力（2）基体改性、纤维表面改善3）选择合理的复合工艺和使用条件3）选择合理的复合工艺和使用条件【】无机有机复合体系的界面反应：【】玻璃纤维-复合材料：对玻璃纤维表面进行化学处理，使之形成新的表面，并使新生表面上的活性基团与聚合物基体发生界面反应。由于玻璃纤维表面主要存在硅氧硅基团三SiOSi三和硅羟基三SiOH,所以表面处理剂中一般都带有能与硅羟基起化学反应的活性羟基（1）有机硅烷水解，生成硅醇（2）玻纤表面吸水，生成羟基（3）硅醇与吸水的玻纤表面反应，分3步：a. 硅醇与玻纤表面生成氢键低温干燥（水分蒸发），硅醇进行醚化反应高温干燥（水分蒸发），硅醇与吸水玻纤表面进行醚化反应【】碳纤维聚合物体系;表面处理后,碳纤维表面上形成不同类型的化学络合物.含氧官能团与树脂形成氢键缔合或化学键外，其他类型的基团也可能使各种聚合物在凝胶化时改性，在界面形成不同力学和流变性能的层区。改变表面官能团的种类和数量，就有可能使纤维和树脂形成更好的粘结，提高复合材料的综合性能【】环氧树脂中胺可与纤维表面的羧基形成氢键；环氧树脂中环氧基可与羟基或羧基形成氢键；【】填充橡胶体系:橡胶的增强填充材料主要是炭黑、水合二氧化硅(白炭黑)、玻璃纤维等.炭黑粒子表面化学性质与炭黑的化学组成、炭黑粒子的表面状态和表面基团有关。炭黑的表面基团羟基、羧基、内酯基、醌基.【】炭黑表面官能团在加工过程中与橡胶分子发生化学反应。在微粒炭黑表面形成的接技方式有:(1)对简单烯烃的化学吸附，硫存在时，吸附作用增强；(2)混料过程中剪切作用产生高聚物自由基，可接枝到炭黑上去；(3)组成炭黑层面的大芳环边缘的氢和橡胶之间进行氢原子交换反应。通过以上界面反应，使炭黑的增强效果得以提高。【】无机-无机复合体系的界面反应纤维增韧陶瓷;陶瓷材料具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等许多优良的性能。但也有致命的缺点，即脆性大，使陶瓷的使用受到很大限制.在陶瓷材料中加入起增韧作用的第二相而制成陶瓷基复合材料是一种重要方法.【】界面的粘结形式:对于陶瓷基复合材料来讲，界面的粘结形式主要有两种：(1)机械粘结(2)化学粘结【】界面的作用;界面粘结性能影响陶瓷基体和复合材料的断裂行为.对于陶瓷基复合材料的界面来说，一方面应强到足以传递轴向载荷，并具有高的横向强度另一方面，陶瓷基复合材料的界面要弱到足以沿界面发生横向裂纹及裂纹偏转直到纤维的拔出。因此，陶瓷基复合材料界面要有一个最佳的界面强度.强的界面粘结往往导致脆性破坏,裂纹可以在复合材料的任一部位形成，并迅速扩展至复合材料的横截面，导致平面断裂.平面断裂主要是由于纤维的弹性模量不是大大高于基体，因此在断裂过程中，强的界面结合不产生额外的能量消耗。若界面结合较弱，当基体中的裂纹扩展至纤维时，将导致界面脱粘，其后裂纹发生偏转、裂纹搭桥、纤维断裂以致最后纤维拔出.【】界面性能的改善;为获得最佳界面结合强度，应避免或降低界面间化学反应程度。实际中最常用的方法就是在与基体复合之前，往增强材料表面上沉积一层薄的涂层.涂层的选择取决于纤维、基体、加工和服役要求。纤维上的涂层除了可以改变复合材料界面结合强度外，对纤维还可起到保护作用，避免在加工和处理过程中造成纤维的机械损坏。【】SiCw对陶瓷材料同时具有增强和增韧的效果。玻璃纤维增强混凝土【】硅酸盐水泥的凝结硬化和水化反应凝结硬化(1)凝结：水泥加水拌合而成的浆体，经过一系列物理化学变化，浆体逐渐变稠失去可塑性而成为水泥石的过程；(2)硬化：水泥石强度逐渐发展的过程化。(3)水泥的凝结过程和硬化过程是连续进行的。凝结过程较短暂，一般几个小时即可完成；硬化过程是一个长期的过程，在一定温度和湿度下可持续几十年熟料矿物的水化反应)硅酸三钙2(3CaOSiO2)+6H2O=3CaO2SiO23H20+3Ca(OH)2硅酸二钙2(2CaOiO2)+4H2O=3CaO2SiO23H2O+Ca(OH)2铝酸三钙3CaOAI2O3+H20=3CaOAI2O36H2O3CaOAI2O36H2O+3(CaSO42H2O)+19H2O=3CaOAI2O33CaSO431H2O铁铝酸四钙4CaOAI2O3Fe2O3+7H2O=3CaOAI2O36H2O+CaOFe2O3H2O可见，水泥水化过程中产生Ca(OH)2，中碱/无碱玻纤在普通硅酸盐水泥水化物中受到2种侵蚀：化学侵蚀水泥水化生成的Ca(OH)2与玻纤的Si-O骨架之间发生化学反应，生成水化Ca2SiO3，水泥中存在NaOH、KOH时加速了反应。应力侵蚀玻纤表面的缺陷，水泥水化生成的晶体进入缺陷处，造成应力集中和裂纹扩展。为防止水泥水化物对玻璃纤维的侵蚀，可采取3种措施：改变玻纤的化学组分，在玻纤中加入较多量的ZrO2可提高其抗碱性；对玻纤表面进行被覆处理，以隔绝水泥水化物对纤维的侵蚀;如锆、钛、锌等水溶性盐：使用水化物碱度低的水泥以减缓或防止玻璃纤维的侵蚀。采用水化产物中无或低Ca(OH)2的高铝水泥、硫铝酸盐水泥。【】碳纤维增强混凝土是一种高强度的混凝土。碳纤维表面未处理时，碳纤维表面与水泥并无明显的作用。研究表明，当碳纤维经过热NaOH溶液处理后，表面有明显的刻蚀，同时产生-C=O和-COO基团：【】无机-金属复合体系的界面反应【】碳纤维-铝复合体系C-AI碳纤维中C在400C以上与铝发生化学反应，500C以上其界面生成很强的化合物AI4C3，使复合材料力学性能变差。3C+4A1=AI4C3碳纤维结构受到破坏且逐渐发展，生成的AI4C3为脆性物质，易形成裂纹源。较高温度下使用，往往需要在纤维表面涂覆一层陶瓷保护层。在铝合金中添加某种合金元素也能抑制界面反应。【】碳化硅-铝基复合体系SiC-AISiC纤维熔点很高，在空气和金属中化学惰性较强。SiC纤维主要由非晶态SiC构成，表面缺陷很小，十分光滑。在真空中1400C时强度开始下降,空气中1000C时，碳燃烧生成有大量缺陷SiO2,强度明显下降。siC纤维和铝的复合体系中，在铝熔点附近(650C)开始生成AI的碳化物，在750CAI的液相中，将纤维浸渍1h.则界面生成AI4C3a-AI4SiC4。【】碳化硅-铝基复合体系SiC-AI将SiC单纤维在通入C2H2下蒸着Zr,反应后再蒸着AI，得到SiC-ZrC-AI复合界面，可抑制SiC和铝的界面反应。在750C下加热，ZrC在SiC和Al间发生扩散。在750C下加热1h后进行处理，可推测界面反应中生成了Zr3AI4Si5。可见，SiC纤维表面的被覆处理是十分必要的。【】氧化铝纤维-铝基复合体系AI2O3-AIAI2O3纤维在AI熔体中浸渍时，住住在AI中加入少量Li，Li在界面被吸附，促进了AI2O3在AI中的浸渍效果。Li在AI2O3纤维表面发生化学反应，生成LiAIO2。电子显微镜观察到AI2O3-AI破坏断面，发现纤维与铝在界面上有适度的结合，与碳纤维-铝在界面上生成脆性反应物显著不同，因而AI2O3-AI的强度比纯铝大10倍。【】硼纤维-铝复合体系B-AI在碳芯硼(B)纤维中，界面反应层本身不十分明显；而钨芯硼纤维中，界面上生成W2B5WB4。B在高温下，除Ag、Cu、Sn、Be外，可与其他金属发生反应生成不规则结构，形成了脆性的反应层。B-AI界面反应由于渗入氧生成氧化物发生破坏，即B2O3层的破坏。当A1的纯度较高时，在纤维生成AIB2.Al+2B=A1B22B十3OB2O3在B纤维中以SiC为芯时，可用碳将其被覆，防止因氧化而降低与金属反应及扩散作用。在碳析出的情况下，主要生成BC4等组分。碳化硅涂层能使硼纤维具有突出的抗氧比性。因为硼接触不到铝，硼化物的形成完全被抑制。铝与硅不形成化合物，而铝与碳的反应在碳化硅存在的情况下，在热力学上是非常困难的。硼或铝穿过碳化硅移动的扩散系数在800K时非常小，12.5微米的碳化硅层已足以阻挡扩散。【】硼纤维-钛基复合体系B-TiB纤维最初应用就是增强Ti合金。在成型温度下，活性Ti与B发生界面反应，生成TiB2化合物，即：2B+Ti=TiB2界面反应区厚度约为25nm。由于反应产物的脆性，反应一定程度后，界面上的残余应力可使其发生破裂，失去增强效果。解决方法：（1）尽量减少发生反应的高速工艺；（2）尽量减少发生反应的低温工艺；（3）降低基体的活性而用钛合金；（4）对硼纤维进行涂层处理，如涂SiC，以减少反应。实验表明，不论用哪种涂层，性能改善都不明显，这是因为钛与大多数元素都能形成化合物。硼纤维经涂层处理后，一个重要的区别是反应生成物不同。与SiC反应时，产物主要含硅化钛。【】金属-金属复合体系的界面反应在金属-金属复合体系中，最基本的是用难熔金属丝来增强高温合金。常用金属丝有不锈钢丝、铜丝、钨丝等,高强度和耐高温蠕变。常用的基体有铝合金、铜合金等等。对金属丝增强金属复合材料，纤维增强丝和基体的相容性是必须加以考虑的重要因素，而界面反应的重要性已被公认，因此，在研究金属丝增强的模型系统时，选择的组元都是互相不溶的。高温合金中的合金元素与难熔金属丝都有界面反应，降低了复合材料的强度、延展性、韧性。对钨丝复合材料，其拉伸强度和塑性与纤维-基体间界面反应有关，已发现反应有三种：（1）扩散-渗透反应，在钨丝周边区有伴生再结晶；（2）靠近纤维周边的基体中沉淀出第二相，但无伴生再结晶3）固溶反应，但纤维中没有伴生再结晶【】有机有机复合体系的界面反应在有机-有机复合体系中，有机纤维增强聚合物基体是重要的一类复合材料。Kevlar纤维（国内称芳纶纤维）是一种高比强度的纤维，广泛应用于复合材料中。Kevlar表面是化学惰性的，与聚合物基体的界面反应是在表面处理之后得以实现的。女廿，经等离子体处理的Kevlar纤维表面可引入-NH2基团，参与环氧树脂固化反应，强化界面粘结.【】增强材料的表面特性表面物理特性（表面微结构、比表面积、形态结构）;表面化学特性（表面化学组成、官能团、反应性）;表面吉布斯自由能（表面张力）.增强材料表面处理目的是增加增强材料与基体材料界面粘接强度。主要是通过改变增强材料的表面特性，具体为：增加增强材料的比表面积（m2/g）增强纤维与基体的反应活性提高纤维表面张力（大于树脂表面张力，有利于浸润）【】表面处理目的在增强层表面涂覆上一层表面处理剂，包括浸润剂、偶联剂和助剂等，目的是使增强体与基体间形成良好的粘结界面，提高复合材料各种性能。【】偶联剂及其作用机理偶联剂分子两端含有两种基团，一端与增强体表面发生化学/物理作用，另一端与树脂基体发生化学/物理作用。保护纤维，防止水分等有害介质的侵入；改善复合材料的界面状态，有效传递应力。【】有机酸氯化铬络合物类偶联剂沃兰,沃兰常配成水、异丙醇或丙酮溶液，溶液呈酸性，一般为暗绿色.与玻纤表面作用沃兰与玻纤表面-Si-OH发生脱水反应，生成Si-O-Cr键，沃兰分子间发生脱水缩合反应，生成Cr-0-Cr键。与树脂反应沃兰中可参与不饱和聚酯的固化反应；Cr-Cl,Cr-OH可参与环氧、酚醛固化反应，与之缩聚。总之,沃兰一端的活性基团产生的羟基能与玻纤表面的硅醇基发生缩水反应，在玻纤表面形成Si-O-Cr键；另一端则通过甲基丙烯酰基中的不饱和双键参与不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂的交联反应，使玻纤与树脂结合为一个整体。【】有机硅烷类偶联剂是一类品种多、效果好的表面处理剂，多配成水溶液使用。结构式为：RnSiX4n.R为有机基团，可与树脂形成化学键,X为易水解基团，水解后可与玻纤表面-OH作用.n为1、2、3,绝大多数硅烷偶联剂n=1。【】硅烷偶联剂与玻纤的作用机理，分为4阶段偶联剂Si上3个X基团发生水解，生成硅醇；偶联剂水解产物缩合成低聚体；低聚体与玻纤表面Si-OH作用，形成氢键；干燥和固化过程中与玻纤表面Si-OH形成共价键，副产物水。【】硅烷偶联剂与玻纤的偶联效果：取决于偶联剂中X基团水解和缩合速度。X为Cl，易水解，易缩合形成高聚物，且水解析出的HCI腐蚀性大，使用少；X为一OCH3、-OC2H5时，水解速度慢，一OC2H5水解速度更慢。【】硅烷偶联剂与树脂的作用机理:与硅烷偶联剂中R基团有关。R参与热固性树脂固化反应，成为固化树脂网络结构一部分；R如与热塑性树脂结构相似，分子链可相互缠结。如R为乙烯基，可直接或通过单体苯乙烯与不饱和聚酯树脂中不饱和双键反应.【】注意:偶联剂的选用与树脂类型有关。含胺基的硅烷偶联剂适用于环氧、酚醛、聚氨酯、三聚氰胺树脂，但对不饱和聚酯树脂固化有阻聚作用，不适用。硅烷偶联剂对树脂的作用效果与R基团有关。R活性越大，处理效果越好。如，R为甲基丙烯酰基，其活性大于乙烯基，处理效果好。硅烷偶联剂对树脂的作用效果还与浸润吸附有关。【】玻纤的表面处理方法:前处理法：增强型浸润剂;后处理法：除去纺织型浸润剂-浸渍偶联剂-水洗-烘干;迁移法：偶联剂加入树脂中，玻纤浸胶时，偶联剂迁移到玻纤上.【】后处理法目前普遍采用的一种方法，使用纺织型浸润剂的玻纤及制品，在使用前都采用此法处理。此法分两步进行，先用洗涤法或灼烧法除去拉丝过程中涂覆在玻纤表面的纺织型浸润剂，再经处理剂溶液浸渍、烘焙、水洗、烘干等工艺使玻纤表面被覆上一层偶联剂。用不同偶联剂进行后处理，其工艺流程大致类同，只是处理液配方，烘焙温度和时间不同脱蜡处理（除去纺织型浸润剂）洗涤法（碱液、肥皂水、有机溶剂）：残留量0.30.5%;【】热处理法（低温250300C，中温300450C，高温450C）间歇法（大量热处理效果：浸润剂残留量、玻纤强度损失.玻纤热处理后，在空气中极易吸附水分，应及时涂覆偶联剂.【】前处理法适当改变浸润剂配方，能满足拉绳、退并、纺织各道工序要求，又不妨碍树脂基体对玻纤的浸润和粘结。将偶联剂加入到上述的浸润剂中，在拉丝过程中表面处理剂就被覆到玻纤表面上，用这种被覆了增强型浸润剂的纤维织成的玻璃布称为前处理布。制作玻璃钢时可直接应用。与后处理法比较，省去复杂的处理工艺及设备，使用方便，同时又避免了因热处理而造成的纤维强度损失，是比较理想的处理方法。但这种浸润剂既要有处理效果，又要满足纺织工艺，和树脂基体要有良好的浸润以及满足制作玻璃钢各项工序的要求，比较复杂，尚需进一步研究和不断完善。【】迁移法将化学处理剂直接加入到树脂胶液中进行整体掺和，在浸胶的同时将偶联剂施于玻纤上，借处理剂从树脂胶液中到纤维表面的迁移而与纤维表面发生反应，在树脂固化中产生偶联作用。迁移法常与前处理法结合使用。适用于填料与树脂不便分开的体系。在迁移法中，硅烷偶联剂的用量要视填料的品种、形状不同而异。一般用量不超过树脂的1，短切纤维、粉状填料的表面积更大，用量略需多些。一般来说，迁移法处理的效果较前两种方法稍差，优点是工艺操作简便，不需要庞杂的处理设备，能源消耗也大大降低。偶联剂用量及影响处理效果因素偶联剂用量研究表明，真正起偶联作用的是微量的偶联剂单分子层。过多使用偶联剂是不必要的。【】影响处理效果因素处理方法：前处理法效果较好温度：偶联剂与玻纤表面偶联反应;时间：偶联剂与玻纤表面偶联反应充分进行处理液的配制：控制PH值，抑制偶联剂自身的缩合反应。【】碳纤维表面处理清除碳纤维表面杂质，在碳纤维表面刻蚀沟槽或形成微孔以增大表面积，增加其表面能，或引入极性活性官能团与树脂反应。（1）表面清洁处理（2）气相氧化法（3）液相氧化法4）阳极氧化法5）表面涂层法（6）表面沉积元机物（7）电聚合处理（8）冷等离子处理【】气相氧化法在加热下用空气、氧气、C02、臭氧等处理碳纤维，使表面产生胺基、羟基、羰基等含氧极性基团，以利于碳纤维与基体树脂界面结合。空气氧化法：Cu或Pb盐催化剂，400500C，氧气或空气氧化处理；臭氧氧化法臭氧氧化处理CF（03浓度、环境温度、氧化处理时间）【】优点：设备简单、反应时间短、易连续化，缺点：反应难控制，重复性差，纤维严重损伤。（1）空气氧化一般在管式炉进行，反应温度控制在350-600C，反应时间根据碳纤维的种类和所需的氧化程度而定。如反应条件温和，处理后碳纤维的抗拉强度可基本保持不变。空气氧化处理后，碳纤维的比表面积增大，活性官能团增多，制成的复合材料剪切强度提高。（2）二氧化碳氧化碳纤维经过含二氧化碳的反应炉,温度为900一1300C，炉内停留时间为3-240S,反应后纤维质量损失为0.5%7%，其复合材料的剪切强度可从21MPa提高到42-70MPa,处理后单丝的抗拉强度基本上无大的变化。加速氧化少量金属杂质，特别是铜、铅、钒等过渡金属，可加速石墨氧化，可使碳纤维表面变粗糙但又不过度刻蚀而降低纤维力学性能。【】液相氧化法用浓HNO3、H3PO4、HCIO、KMnO4、NaClO等溶液或混合溶液为氧化剂，对碳纤维表面进行氧化。一般，液相氧化效果比气相氧化好。液相氧化可使碳纤维复合材料的剪切强度增加1倍以上，而纤维强度下降甚少，气相氧化法对纤维有较大的损伤，纤维强度有明显下降。液相氧化只限于纤维表面，而气相氧比可能深入到纤维内部。液相氧化多为间隙操作，处理时间长，操作繁复，难以与碳纤维生产线直接连接。液相氧化还有污染问题，必须对氧化废液进行处理。【】阳极氧化法以碳纤维为阳极，石墨或其他电极为阴极，用电解产生的初生态氧对碳纤维进行表面处理，电解液有HNO3、NaOH、CuCl2、KMnO4、NH4NO3等溶液。优点是操作简便、易控制、可连续生产，已实现工业化。阳极氧化后纤维表面活性会随放置时间而衰退，工业上处理后一般马上涂上一层环氧树脂，以解决活性退化问题。表面涂层法将某种聚合物涂覆在碳纤维表面，生成可塑界面层，改变复合材料界面层的结构与性能【】表面沉积无机物在高温还原性气氛中，使烃类、金属卤化物等还原成C或C化物，Si化物等，在碳纤维表面形成沉积膜或成长出晶须，以改善纤维的表面形态结构。一种把碳纤维加热到1200C,用甲烷（乙炔、乙烷）-氮混合气体处理，甲烷在碳纤维表面分解，形成无定型碳的涂层,处理后所得到的复合材料层间剪切强度可提高两倍;另一种方法是先用喹啉溶液处理碳纤维,经干燥后在1600C下裂解，所得到的复合材料层间剪切强度可提高2.7倍。此外，还可以用羧基铁和酚醛等的热解后的沉积物来提高界面性能。【】电聚合处理以碳纤维为阳极或阴极，在电解质溶液中使乙烯基单体聚合在碳纤维的表面上，从而改进复合材料的界面性能。碳纤维本身可作为阴极或阳极，电解产生的自由基可引发乙烯基单体聚合，沉积在碳纤维上。电聚合后，碳纤维环氧复合材料的层间剪切强度提高了40左右，这由如下三方面促成：电聚合层对碳纤维起补强作用，提高了纤维本身的强度改变了复合材料界面层的结构与性能，伎界面在电场作用下发生相互作用键，提高了界面粘接强度；提供了可塑层，有利于消除界由内应力。【】冷等离子处理等离子体为具有足够数量而电荷数近似相等的正负带电粒子的物质的聚集态。等离子体具有高能、高氧化性、能将CF晶角、晶边等缺陷或双键结构部位氧化成含氧活性基团。CF强度没有损失。对纤维损伤小，处理效果好，无三废问题。 【】钛酸酯偶联剂分为4类单烷氧基型适于不含游离水，只含化学或物理结合水的干燥填料，如碳酸钙、水合氧化铝等单烷氧基焦磷酸酯基型适于含湿量较高的填料，如陶土、滑石粉螯合型适于高湿填料和含水聚合物体系，如湿法二氧化硅、陶土、滑石粉等。配位体聚乙烯的改性交联：过氧化物交联氯化：破坏了聚乙烯的结晶性共聚共混：与橡胶共混，改善抗冲击性聚丙烯的改性共聚共混填充增强【】共混改性（1）不同聚酰胺之间的共混如结晶性聚酰胺与低结晶性聚酰胺共混可增加柔韧性（2）聚酰胺与其他聚合物的共混如聚酰胺与聚乙烯的共混，吸水率降低、抗冲击性能提高、改进了聚酰胺的低温脆性