Характеристика межфазных свойств между волокном и полимерной матрицей в композиционных материалах — критический обзор

Композитные материалы на основе полимеров, армированных синтетическими волокнами (FRP), широко применяются в различных инженерных областях, включая гражданское строительство, автомобильную и аэрокосмическую промышленность, благодаря высокому удельному модулю упругости и прочности, коррозионной стойкости и относительно высокой долговечности. Межфазная граница между волокном и полимерной матрицей имеет критическое значение для краткосрочных и долгосрочных эксплуатационных характеристик композитных материалов FRP вследствие передачи напряжений по механизму сдвигового запаздывания от матрицы к волокну через межфазную границу. В статье представлен обзор межфазной границы волокно–матрица и ее межфазных свойств. Сначала рассматриваются механизмы взаимодействия на межфазной границе в композитах FRP, а именно взаимодиффузия, химическое связывание и механическое зацепление. Затем представлены методики измерения межфазных свойств, определения морфологии и химического состава межфазной границы, а также численного моделирования межфазной области FRP. Наконец, освещены проблемы, связанные с характеристикой межфазных свойств.