環(huán)氧樹脂(EP)由于具有良好的耐熱性、高強度和對基材良好的粘附性能，所以在膠粘劑、密封膠和涂料等領域中獲得廣泛應用。另外由于其不但具有優(yōu)異的耐磨損和耐酸堿性能，而且具有涂敷工藝簡單、成本低廉的優(yōu)點，因而被廣泛應用于零件耐腐蝕磨損表面的涂覆、工件上缺陷的修補和腐蝕磨損表面的修復等，但是環(huán)氧樹脂也存在脆性大的缺點，導致其耐沖擊、抗剝離和耐振動疲勞等性能差。本文對EP涂層在干摩擦和水、300#液體石蠟潤滑下的摩擦磨損性能進行了研究，并對聚合物的磨損機理進行了分析。

1　實驗方法

1·1　EP磨損材料的制備方法

在環(huán)氧樹脂中加入胺類固化劑，于室溫下強力攪拌均勻，并涂于Q235鋼基體金屬磨塊表面，并將金屬磨塊置入50℃干燥箱中烘烤4 h后制成環(huán)氧樹脂磨損實驗磨塊。 摘要：采用連續(xù)玻璃纖維與環(huán)氧樹脂相復合，通過金屬模壓成型工藝，制備出單向玻璃纖維/環(huán)氧樹脂復合材料。通過三點彎曲實驗論證單向纖維對樹脂基體的增強作用，從而研究不同纖維含量下復合材料的彈性模量、縱向拉伸強度、縱向壓縮強度的變化趨勢。結果表明：隨著纖維含量的增加，復合材料的力學性能均增強，當纖維體積含量為50%時，其各項性能均較好，彈性模量為40 GPa,縱向拉伸強度為1 200 MPa,縱向壓縮模量為700 MPa。此外，對復合材料的其他常用力學性能參數(shù)進行檢測。

環(huán)氧樹脂是由具有還氧基的化合物與多元羥基化合物(雙酚A、多元醇、多元酸、多元胺)進行縮聚反應而制得的產(chǎn)品。它適用于多種成型工藝，可配制成不同的配方，可調節(jié)粘度范圍大，貯存壽命長;固化時不釋放揮發(fā)物，固化收縮率低，固化后的制品具有極佳的尺寸穩(wěn)定性、良好的耐熱性、耐濕性和高的絕緣性。但因其固化物質脆，抗開裂性能、抗沖擊性能較低，使其應用受到了一定限制。若以環(huán)氧樹脂為基體，通過填加不同的增強材料制成不同的復合材料，則可使其性能得到大幅度改進。玻璃纖維由于性能優(yōu)良，成本低廉，研究較早，故其應用已處于相對較成熟的階段。本文通過連續(xù)玻璃纖維與環(huán)氧樹脂復合而制得單向復合材料板，對復合材料的相關力學性能進行研究，為此種復合材料的進一步應用和性能的改進提供理論依據(jù)。

1　試驗材料與方法

選用E54和TDE85環(huán)氧樹脂體系及南京玻纖院生產(chǎn)的S2無堿高強玻璃纖維為原料，加入固化劑咪睉，利用金屬模壓成型工藝制得所需復合材料試樣。材料成型工藝參數(shù)：120℃/2 h+160℃/4 h。利用WDW3300型微機控制電子萬能試驗機檢測試樣相關力學性能。

2　試驗結果與分析

2.1　復合材料的彈性模量分析

以環(huán)氧樹脂澆注體為參照，當基體中填加不同體積分數(shù)的玻璃纖維后，所得復合材料試樣的彈性模量變化如圖1所示。

復合材料中各結構單元所起的作用不同。基體類似隔膜，能將增強體分隔開來，主要用于固定和黏附增強體，并將所受的載荷通過界面?zhèn)鬟f到增強體上。增強體被均勻地分散于基體中，主要用來承受載荷，降低復合材料被破壞的幾率，提高材料的使用性能，延緩其使用壽命。

由以上數(shù)據(jù)可見，當玻璃纖維體積含量為30%時，雖然復合材料的彈性模量有所增加，但增加幅度并不大，這主要是因為當纖維數(shù)目較少時，其承擔的應力也相對較少，并且由于纖維的加入，切斷了原來連續(xù)的基體，在樹脂中形成了一定數(shù)目的缺陷，不利于彈性模量的增加。當纖維體積含量為50%時，彈性模量增加顯著，這是因為當纖維增加到一定程度并均勻地分布于樹脂基體中后，纖維較好地承擔了受力作用。由于纖維和基體界面結合適中，纖維的變形受到基體的限制，同時纖維阻止基體的變形，從而使復合材料獲得很好的強化。

2.2　復合材料的強度分析

圖2、圖3為不同玻璃纖維含量的復合材料縱向拉伸強度和縱向壓縮強度變化曲線，可以看出，隨著纖維含量的增加，復合材料的縱向拉伸強度和縱向壓縮強度均呈增加趨勢，且當纖維含量為50%時材料的強度值均高于纖維含量為30%時的材料強度值。

在本試驗所制復合材料中，由于玻璃纖維是單向排列于樹脂基體中，所以當纖維含量達到一定值后，當外力由基體傳遞至纖維時，由于各向異性的影響，會使力的作用方向發(fā)生變化，即主要沿纖維取向方向進行傳遞。在一定程度上使力的作用得到分散，對復合材料的破壞作用減緩，從而使材料的強度得到提高。但當纖維含量過多時，部分纖維難以被樹脂充分浸潤，從而在材料中形成許多結合較弱的界面，當材料受力時，這些界面容易脫附拔出，應力傳遞失效，使材料的性能下降。鑒于前人的經(jīng)驗，本試驗復合材料中纖維最高體積含量為50%。

2.3　其他力學性能檢測

由以上幾組試驗數(shù)據(jù)可見，當玻璃纖維體積含量為50%時，復合材料的性能較好，故對這種復合材料的其他幾種常用力學性能作進一步檢測，所得結果如表1所示。

3　結束語

玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂單向復合材料力學性能隨著纖維含量增加而增強，當纖維含量較少時，復合材料的性能增進幅度不大，但當纖維含量達到一定值后，即纖維體積含量為50%時，復合材料獲得了較好的綜合力學性能，其中彈性模量可達40 GPa,縱向拉伸強度可達1 200 MPa,縱向壓縮模量可達700 MPa。