玄武岩纖維是一種(zhǒng)由玄武岩礦石為原料黑頻，運用熔融拉絲工藝制備的高性能(néng)纖維材料，具有無毒、林雪力學(xué)性能(néng)優異、耐腐蝕等優點，被(bèi)用于制備纖維增強短女高分子複合材料（FRP），并在交通、建築等領域頗來們具應用價值。在FRP中，纖維表面(miàn)與基體之間形成(chéng)的劇兵區域稱為界面(miàn)，其主要作用是將(jiāng)外日外界負載通過(guò)界面(miàn)由高分子基體傳遞至纖維，使FRP的宏觀女生性能(néng)得到(dào)顯著提升。界面(miàn)的結構和性質對(司費duì)于應力傳遞過(guò)程尤為重要，而纖維和基體之間的界面小到(miàn)脫粘是導緻FRP結構破壞校低的主要因素，因此建立FRP材料界面(miàn)脫粘預風資警和監測技術對(duì)于評價材料的壽命及服役行為具有重要意義。

近日，中國(guó)科學(xué)院新疆理化所環境科學(月海xué)與技術研究室建立了用于內聽監測玄武岩纖維增強高分子複合材料界物森面(miàn)脫粘研究的新方法。科研人員調研文獻，發(fā)現具有聚集誘導發頻吃(fā)光（AIE）效應的有機小分子四-(4聽弟-硝基苯)乙烯（TPE-4N）具有熒光“開(kāi)關轉換”的特性：街算材料以結晶态形式存在時(shí)幾乎不發(fā)光，而在研磨轉變為非晶态後黑還(hòu)發(fā)出強烈的綠色熒光，且該小分子在玻璃、金去開屬等表面(miàn)上具有優異的成(chéng)膜性能(néng)。基于上述事玩現象，研究采用簡單的浸塗工藝制備出表面(miàn)塗覆有TPE-4N的近離玄武岩纖維。研究人員觀察纖維的表面(miàn)形貌，發(fā)現TPE-4N服那分子可在纖維表面(miàn)形成(chéng)一層均勻的塗層，此時(shí長地)纖維發(fā)出明亮的綠色熒光；當該纖維在150度熱處理後(hòu山服)，其表面(miàn)的TPE-4N塗層發(fā)生了由無市一定型态向(xiàng)結晶态的相轉變，熒光幾乎完全猝身生滅。研究拉伸熱處理後(hòu)的玄武岩纖維試樣(yàng)，發(fā地可)現拉伸前試樣(yàng)基本沒(méi)森現有熒光，但當纖維在應力作用下發(fā刀跳)生部分斷裂後(hòu)，此時(shí)爸見由于纖維表面(miàn)塗覆的TPE雜銀-4N結晶塗層受到(dào)破玩樂壞而轉變為非晶态，這(zhè)使試樣(yàng)重新發(fā)出明顯的坐靜綠色熒光（圖A）。

科研人員將(jiāng)上述纖維包埋在柔物去性高分子基體（聚二甲基矽氧烷，PDMS）基體中，制備出玄武岩纖維增強FRP試員數樣(yàng)（BFRP），并探究其在拉伸條件下的熒光行為。研究顯示，TP厭個E-4N/BFRP試樣(yàng)的脫粘應變（6.2為船9%）與BFRP試樣(yàng)的脫粘應變（6.93%）基本相同（小了圖B），表明在界面(miàn)處引入TPE-4N對(duì)BFRP的力白匠學(xué)性能(néng)的影響較小。TPE-4N/B員能FRP試樣(yàng)在拉伸應變達到(dà會地o)5.25%時(shí)，出現了灰度值的突變（圖C），早于其完全脫影紙粘時(shí)的應變（為6.29%），表明TPE-4N可用于BF爸關RP材料的早期界面(miàn)脫粘預警檢測。檢測BFRP材料熒光信号的媽如強弱，即可評價相應材料的健康狀況，該方法為實時(shí)預測材城說料的壽命提供了新途徑。

相關研究成(chéng)果發(fā)表在Composites Commun城姐ications上，研究工作得到(dào)新疆自然科學(通嗎xué)基金的資助。

論文鍊接：https://www.scienc和數edirect.com/science/article/abs/pii/作草S2452213921001923近雨?via%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子嗎康監測（A、不同應力條件下塗覆有TPE-4N分子的玄武岩謝報纖維熒光信号變化情況；B、不同BRFRP材料西訊的應力-應變曲線；C、TPE-就花4N、BFRP在不同應變條件下的熒光信号變化情況）