玄武岩纖維是一種(zhǒng)由玄武岩礦石為原料，運用熔融拉絲工藝制備開弟的高性能(néng)纖維材料，具有無毒、力學(xué)日通性能(néng)優異、耐腐蝕等優點，被(很看bèi)用于制備纖維增強高分子複合材料（FRP），并在交通、建築等領的男域頗具應用價值。在FRP中，纖維表面(miàn)與基體之間形成(chéng)的他筆區域稱為界面(miàn)，其主要作用是將(j工姐iāng)外界負載通過(guò)界面(miàn)由高分子基體傳遞至纖維，使也見FRP的宏觀性能(néng)得到(dào秒數)顯著提升。界面(miàn)的結構和性質對(duì)于應力傳遞過(guò)程得拍尤為重要，而纖維和基體之間的界面(miàn)脫粘是導緻FRP結構破壞的主和畫要因素，因此建立FRP材料界面(miàn)脫粘預警和監測技術對(duì)于評價樂小材料的壽命及服役行為具有重要意聽吧義。

近日，中國(guó)科學(xué)院新疆理化所環境科學(xué)與技術研究室綠為建立了用于監測玄武岩纖維增強高分子複合材料界面(miàn)脫粘研議開究的新方法。科研人員調研文獻，發(fā)現具有聚集誘導發(又國fā)光（AIE）效應的有機小分子四-(照船4-硝基苯)乙烯（TPE-4N）具有熒光“開(窗有kāi)關轉換”的特性：材料以結晶态形式存在時(shí)幾乎不發(fā)森慢光，而在研磨轉變為非晶态後(hòu)發(fā)出強烈的綠色熒光友嗎，且該小分子在玻璃、金屬等表面(miàn)上具有優異的成(們多chéng)膜性能(néng)。基于上述現象，吧錯研究采用簡單的浸塗工藝制備出表面(miàn)塗覆有TPE-4N的玄武岩跳跳纖維。研究人員觀察纖維的表面(miàn)形貌，發(fā)現TPE-4N分子可子吧在纖維表面(miàn)形成(chéng)一分有層均勻的塗層，此時(shí)纖維發(fā)出明亮的綠色熒光；女媽當該纖維在150度熱處理後(hòu)，其表面(miàn)的窗物TPE-4N塗層發(fā)生了由無定型機上态向(xiàng)結晶态的相轉變，熒光幾乎完全猝滅。研究拉伸熱處理後(hòu商個)的玄武岩纖維試樣(yàng)，發(fā)現拉伸前試樣(yàng)基本沒化服(méi)有熒光，但當纖維在應力作用下發(fā)生部分就低斷裂後(hòu)，此時(shí)由于纖維表面(miàn森鐘)塗覆的TPE-4N結晶塗層受到(dào)破壞而轉視也變為非晶态，這(zhè)使試樣(yàng)重新發(fā)出明顯的光分綠色熒光（圖A）。

科研人員將(jiāng)上述纖維包埋在柔制唱性高分子基體（聚二甲基矽氧烷，PD影愛MS）基體中，制備出玄武岩纖維增強FRP試車暗樣(yàng)（BFRP），并探謝他究其在拉伸條件下的熒光行為。研究顯示，TPE-4多票N/BFRP試樣(yàng)的脫粘應變（6.29%老醫）與BFRP試樣(yàng)的脫粘應變（6.93%）基本相同（圖B），表明在界離男面(miàn)處引入TPE-4N對(duì)BFRP上用的力學(xué)性能(néng)的影響較小。TPE-4N/BFRP試日在樣(yàng)在拉伸應變達到(dào)5有山.25%時(shí)，出現了灰度值的突變（圖C），早于其完全脫粘時(shí訊區)的應變（為6.29%），表明TPE-4N可用于BFRP材料的早請是期界面(miàn)脫粘預警檢測。檢測BFRP材料熒光信号的強弱，即可評價相應材她件料的健康狀況，該方法為實時(shí)預測材料的壽命提供了新途徑。

相關研究成(chéng)果發(fā)表在Compo懂明sites Communications上，研究工作得到(機新dào)新疆自然科學(xué)校爸基金的資助。

論文鍊接：https://www.sciencedir離風ect.com/science/arti報放cle/abs/pii/S2452213921001923?v對算ia%3Dihub

利用具有AIE效應的TPE-4N分子用于玄武岩纖維增強複合材料的健康監測（中短A、不同應力條件下塗覆有TPE-4N分子的玄武岩纖維熒光信行子号變化情況；B、不同BRFRP材料的應力-應變曲線；C、TPE-4N、BF技如RP在不同應變條件下的熒光信号變化去鐵情況）