工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的高分子復(fù)合材料檢測金相顯微鏡
高分子復(fù)合材料的物理力學(xué)性能是其使用性能和加工性能的重要指
標(biāo)，主要包括力學(xué)性能、流變性能、動態(tài)黏彈性能、傳熱性能、隔
聲性能和導(dǎo)電性能等。影響高分子復(fù)合材料物性的因素眾多且十分
復(fù)雜，如基體樹脂和填充材料自身的物性，填料含量、大小及其在
基體中的分散與分布狀態(tài)以及作用等。因此，揭示高分子復(fù)合材料
物性的成因，進(jìn)而定量地預(yù)測其物性，有助于指導(dǎo)新型聚合物復(fù)合
材料的研制和加工，以及加工機(jī)械設(shè)計(jì)與優(yōu)化，是高分子復(fù)合材料
研究者和工程技術(shù)人員長期致力的目標(biāo)之一。
力學(xué)性能
力學(xué)性能是材料使用性能的主要指標(biāo)之一。因此，提升高分子
復(fù)合材料的力學(xué)性能是對樹脂進(jìn)行改性的主要目的之一。常用的高
分子復(fù)合材料的力學(xué)性能主要包含靜態(tài)力學(xué)性能和動態(tài)力學(xué)性能兩
大類。靜態(tài)力學(xué)性能包括拉伸力學(xué)性能、沖擊斷裂韌性、彎曲力學(xué)
性能、壓縮力學(xué)性能等；動態(tài)力學(xué)性能主要有彈性儲能模量、損耗
模量、力學(xué)阻尼因子和玻璃化溫度等。
對于用作工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的高分子復(fù)合材料而言，增強(qiáng)增韌是人
們致力追求的重要目標(biāo)，故一向成為高分子復(fù)合材料力學(xué)性能研究
的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。影響高分子復(fù)合材料力學(xué)性能的因素繁多，且相互
關(guān)系也十分復(fù)雜。除填充材料和基體樹脂的自身性能之外，還包括
填充材料的形狀、大小及其分布，填料在基體樹脂中的分布與分散
狀態(tài)、填料與樹脂基體間界面的組成、相互作用和結(jié)構(gòu)等，而后者
又取決于兩者之間的相容性和材料的制備方式。此外，相應(yīng)制品的
性能還會在一定程度上受加工成型設(shè)備及工藝條件的影響。
傳熱性能
高分子復(fù)合材料的傳熱性能是其使用性能的另一重要方面，在
應(yīng)用上涉及隔熱(保溫)材料和導(dǎo)熱材料的設(shè)計(jì)與制備。所謂導(dǎo)熱高
分子復(fù)合材料，是指以高分子材料為基體，以導(dǎo)熱性物質(zhì)為填料，
經(jīng)過共混分散復(fù)合而得到的、具有一定導(dǎo)熱功能的多相復(fù)合體系。
它既具有導(dǎo)熱功能又具有高分子材料的許多優(yōu)異特性，可以在較大
范圍內(nèi)調(diào)節(jié)材料的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和力學(xué)性能，因而有著廣泛的應(yīng)用前
景。導(dǎo)熱高分子材料大體分為兩種：一是結(jié)構(gòu)型導(dǎo)熱高分子材料；
二是填充型導(dǎo)熱高分子材料。
研究發(fā)現(xiàn)，在較低的導(dǎo)熱粒子含量下，高分子復(fù)合材料的導(dǎo)熱
系數(shù)隨著導(dǎo)熱粒子含量的增加而呈線性或非線性緩慢提高；當(dāng)導(dǎo)熱
粒子含量達(dá)到一定的水平，且能在基體樹脂形成導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)時，高分
子復(fù)合材料體系的導(dǎo)熱系數(shù)會迅速(或大幅度)地提高，出現(xiàn)所謂的
逾滲現(xiàn)象。
保溫材料主要可分為無機(jī)保溫材料、有機(jī)保溫材料等。無機(jī)保
溫材料有膨脹蛭石、礦棉、玻璃棉、水玻璃珍珠巖和硅酸鹽制品等
。傳統(tǒng)的無機(jī)保溫材料有的具有較大的吸水性，有的密度大，導(dǎo)熱
系數(shù)較高，多用于建筑行業(yè)。有機(jī)保溫材料中泡沫塑料應(yīng)用廣泛。
泡沫塑料是以各種樹脂為基料，加入少量發(fā)泡劑、催化劑和穩(wěn)定劑
等輔助材料，經(jīng)加熱發(fā)泡而制成的一種輕質(zhì)、保溫、隔熱、吸聲和
防震材料，其表觀密度小、導(dǎo)熱系數(shù)低、耐腐蝕霉變、加工成型方
便和施工性能好等，作為一種優(yōu)良的保溫材料在工業(yè)、建筑等領(lǐng)域
中的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，但是其力學(xué)性能差，不能用作結(jié)構(gòu)材料。
