可用電子金相顯微鏡金屬夾雜物分析圖像顯微鏡
缺陷的影響
玻璃纖維根本上是單體、線彈性的脆性材料，其高強度依賴于沒有
瑕疵和缺陷。這些缺陷以亞微觀的夾雜和裂紋形式出現(xiàn)。通常可用電子
掃描顯微鏡看到這些夾雜物，但是卻很難發(fā)現(xiàn)足以使強度顯著降低的“
裂紋”，因為其尺寸是納米級的。然而，當(dāng)查看斷裂表面時，缺陷的原
點的確是明顯可見的，因為擴展始于呈平坦(鏡)表面的缺陷區(qū)，并在擴
展加速時由這個區(qū)域轉(zhuǎn)換成鋸齒形的表面。
由于與其他纖維摩擦，市場供應(yīng)的玻璃纖維特別容易形成缺陷，導(dǎo)
致其強度比實驗室條件下試驗的原纖維低20％。
拉伸強度大概主要取決于表面層內(nèi)的組成、結(jié)構(gòu)及內(nèi)應(yīng)力，而所有
這些均與內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有明顯的差異，這部分是由高冷卻速率所致。雖然
這表面層只有納米級的厚度，但對于大于2GPa的高強度纖維，卻與制約
其強度的缺陷尺寸相當(dāng)。通常，表面缺陷對降低強度的影響與具有雙倍
長度的內(nèi)部缺陷相似。
潮濕環(huán)境會降低玻璃纖維在持續(xù)載荷下的強度，因為缺陷表面吸收
的水分降低了表面能，促進其擴展到臨界的尺寸。玻璃纖維的這種現(xiàn)象
叫做靜疲勞。
