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可溶性聚四氟乙烯复合材料的表面形貌和切面形貌

    图2为不同层数的GFM/可溶性聚四氟乙烯复合材料的表面形貌和切面形貌。图3为不同层数的GFC/可溶性聚四氟乙烯复合材料的表面形貌和切面形貌。由SEM照片可知,GFM/可溶性聚四氟乙烯复合材料和GFC/可溶性聚四氟乙烯复合材料的表面形貌有许多的孔洞,表面的孔洞是热压烧结过程中材料内的气体和杂质的挥发所形成。由GFM/可溶性聚四氟乙烯复合材料和GFC/可溶性聚四氟乙烯复合材料的切面形貌可知,在叠加层数较低的时候,4,6层GFM/可溶性聚四氟乙烯复合材料和3,6层GFC/可溶性聚四氟乙烯复合材料的玻璃纤维和可溶性聚四氟乙烯树脂之间存在较多的空隙,这是因为热压钢板的平整度不够,导致层数较低的复合材料内部的可溶性聚四氟乙烯树脂与玻璃纤维粘接不够充分;而在叠加层数较高的时候,玻璃纤维和可溶性聚四氟乙烯树脂之间的空隙逐渐减少,这时可溶性聚四氟乙烯树脂与玻璃纤维粘接比较紧密。从GFM/可溶性聚四氟乙烯复合材料和GFC/可溶性聚四氟乙烯复合材料切面SEM照片可以看出,GFM/可溶性聚四氟乙烯复合材料中的玻璃纤维分布x、y、z取向上,而GFC/可溶性聚四氟乙烯复合材料中的玻璃纤维主要集中在x、y平面取向上。图4为不同层数(a)GFM/可溶性聚四氟乙烯复合材料和(b)GFC/可溶性聚四氟乙烯复合材料的密度和吸水率变化曲线。可以看出,随着叠加层数的增加,GFM/可溶性聚四氟乙烯复合材料和GFC/可溶性聚四氟乙烯复合材料的密度逐渐增大,而吸水率逐渐降低。在潮湿的环境下,水分子侵入复合材料的孔洞、气泡、空隙等微观缺陷处。根据复合材料界面的防水层理论,未经偶联剂处理的玻璃纤维是亲水的,而经偶联剂处理的玻璃纤维会变成疏水,从而防止水的侵蚀。又由于可溶性聚四氟乙烯树脂吸水率较低,所以水分子在可溶性聚四氟乙烯基复合材料中主要入侵表面的孔洞以及内部可溶性聚四氟乙烯和玻璃纤维之间的空隙。如上面2.1对两种复合材料的切面形貌分析,随着叠加层数增多,玻璃纤维和可溶性聚四氟乙烯树脂之间的空隙逐渐减少,可溶性聚四氟乙烯树脂与玻璃纤维粘接越来越紧密,从而限制了水分子入侵内部空隙。www.tianjiexiangsu.com

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