单丝拔出实验表征碳纤维增强水泥复合材料的界面.pdfVIP

第3期 ‘2 纤 维复合材 No．3 1995年9月 F日ER CO拍POSITES 1995 CFRC研究 单丝拔出实验表征碳纤维增强水泥 复合材料的界面 ，一 郭垒贵 岳秀珍 安邦 刘 朗 — _ — — — — 一 (中国科学院山西煤炭化学研究所) 更 掘、、l 70提 要 界面对碳纤维增强水泥复台善r料性能起着非常重要的作用．本文用单丝拔出的实验方 法来评价复台材料的界面．通过实验分析了纤维拔出过程的能置吸收机制，对界面参数如界面结 台强度 临界长度、界面破坏髓和拔出功以丑界面摩接系数进行表征，并讨论了髟响这些参数的因 素．最后对控制复台材料的界面提出建议． 关键词 单丝拔出实验 碳纤维增强东泥复台材料 界面 ^BSTR^CT Interface is great importance to the properties of carbon fiber reinforced cement composites．In this paper，the interrace of oomposRes evaluated through a single fiber pub-- out test，the energy absorption mechanism durmg fiber pull—out盈 analyzed in the test．I．uterfacL~l parameters such as bond strength-critical length·fail- nre energy，DuU—out work and friction∞eff．ents ale characterized．The factors affect— ing these paran~teters are also discussed，an d suggestions 011 the control of interrace of composites are made finally． 一 、 引 言 碳纤维增强水泥复台材料(carbon抽re reinforced cement composite)，以下简称CFRCt是 近些年发展迅速的一种复合材料cn．水泥基体是脆性的，具有高的抗压强度，但是抗拉强度差， 抗裂纹破坏能力弱．通过碳纤维朴强．极大地提高了水泥材料的抗拉强度和抗弯性能，韧性增 加明显．这是因为在碳纤维和水泥界面结合良好的情况下，高强度和高模置的碳纤维有效地阻 止了裂纹的扩展，在复台材料受载时，基体通过界面将载荷传递给碳纤维，从而使得碳纤维成 为拉伸载荷的主要承受者，由于纤维的拔出或断裂吸收了大量的能量，复台材料毒现出很好的 力学性能．因此，研究和采取措旖控材复合材料的界面是获得良好力学性能CFP．．C的一个有 效手段． 表征纤维增强复合材料界面的方法有：碎片法(fragmentation test)、探针顶出法(microin- tendation test)、单丝拔出法(a single fibre pull--out test) ．单丝拔出法简便易行，结果可靠，并 3期 韩叠贵荨·单熊拄出实验表征碳纤堆增强水泥复合材料的界面 ●3 且可以获得许多有关界面参数的信息，如界面结合强度、纤维临界长度、界面破坏能和纤维拔 出功、界面摩擦系数等． 本文通过单丝拔出实验分析了纤维拔出过程中能量吸收机理，表征了CFRC界面参数， 讨论了影响各界面参数的因素，并对控嗣复合材料的界面提出建议。