决定复合材料性能的一个最重要因素是纤维-基体界面。界面两侧的材料力学性能有很大的不同，这就使界面在加载时微裂纹的萌生，因为这可导致复合材料灾难性的失效，了解纤维基体界面微观组织的力学行为是必要的。已经观察到，在很多情况下，界面并不是不连续的，而是形成一三维中间相的连续统一体，在这里，材料性能在几微米的距离内逐渐改变。在中间相区域中，弹性变化在决定系统的力学性能中起着主要作用，而这是可以用扫查声显微镜等方法进行有效研究的。
1.双声束扫查声显微镜法
参阅本手册第3篇第6章，试样被研磨平整，使由于表面形貌所引起的影响减至最小，可以抛光到表面粗糙度为0.25μm。透镜聚焦于表面，扫查0.5mm×0.5mm的面积，两换能器各自发射声束和接收来自试样的反射。
图13.3-14为用共振频率为820MHz换能器所获得的图像，对比度是好的，本底噪声相当低。当透镜从左到右扫查时，可看到在每一边缘相位演变的影响。随着透镜从基体移进纤维，边缘是亮的，而当透镜从纤维移入基体时，边缘是黑的，这种对比是源自对于经研磨平的试样，SiC纤维和钛基体材料硬度的不同，在纤维处产生形貌的局部变化。
2.超声横波法
在现实的复合材料中，制作的条件（温度、压力等）影响着界面的性能，从而可使劲度在某一范围内变动。研究表明：界面厚度和密度的改变对平面纵波（P波），垂直偏振横波（SV波）的相速度和衰减没有明显的影响，但切变模量对水平偏振横波（SH波）的相速度和衰减有大的影响。研究了用超声横波背反射率测量进行界面劲度的监测，此技术的优点：①完全无损；②能提供沿纤维长度方向界面特性的分布和变化的信息，因而易于较好的用于工艺控制；③在做预测寿命的疲劳试验期间，可监测界面的降低和改变。图13.3-15为反射率与劲度的关系。(www.xing528.com)
图13.3-14 碳化硅增强钛复合材料的双声束扫查声显微镜图像
图13.3-15 反射率与劲度的关系
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