题目：碳纤维/树脂界面微结构测试表征及其影响因素分析

界面是连接增强体和基体的重要纽带，对复合材料的物理和机械性能有着至关重要的影响。传统的实验手段对界面微观结构的研究比较困难，而纳米力学测试方法在这方面有着独特的优势，可以给出有关微观结构及性质的大量信息。本论文采用纳米力学测试方法对碳纤维/热固性树脂的界面微结构及其影响因素进行研究，建立界面微结构定量测试和表征的方法，这对于复合材料的微观力学分析、材料设计和复合工艺优化有着重要意义。首先，为了制备出满足纳米力学测试要求的复合材料样品，对T300、T700、CCF三种纤维和5228环氧树脂、5428双马来酰亚胺树脂的复合材料样品，进行磨抛工艺方法及工艺参数的研究，从试样横截面的表面粗糙度、高度差等方面优选适合于不同材料体系的磨抛工艺，发现磨抛工艺与碳纤维及树脂的性能特点紧密相关。针对碳纤维/树脂基复合材料体系，利用动态模量成像和纳米划痕两种原位纳米力学测试方法，对其界面微结构，如形貌、宽度等进行表征。基于测试原理与理论模型对测试参数进行优化，并建立了界面厚度和界面形貌的数据处理方法，并对比分析了两种纳米力学测试方法对碳纤维复合材料界面微结构测试表征的适用性，证明动态模量成像法具有更好的测试精度、测试可靠性以及测试效率。最后，采用动态模量成像法分别对T300、T700、CCF三种纤维和5228环氧树脂、5428双马树脂的复合材料进行了测试，考察了纤维种类、上浆剂、树脂种类、固化度等因素对界面微结构的影响，进而分析了界面相的形成过程。