树脂矿物复合材料是以天然花岗岩颗粒为骨料,以有机树脂为粘结剂形成的新型复合材料,具有良好的复杂外形成型能力和精度、优良的阻尼减振性和热稳定性以及耐腐蚀性等,适用于制造高速和精密加工机床、激光、电子、医疗设备等的床身、底座、工作台、立柱等基础件。虽然树脂矿物复合材料具有诸多优良特性,但其力学性能较差,很大程度上限制了其在工业生产中的广泛应用。本文通过添加钢纤维作为增强相制备钢纤维增强树脂矿物复合材料,提高树脂矿物复合材料的抗弯强度和抗压强度。研究不同表面预处理方法对界面粘接强度的影响,探索影响树脂矿物复合材料界面粘接强度及力学性能的主要因素,为树脂矿物复合材料在机床床身等机械基础件的应用奠定了基础。根据不同化学物质的组分特性和工业生产要求,优选出组成纤维增强树脂矿物复合材料的树脂、固化剂、稀释剂、骨料、填料和增强纤维等各组分。参照现有成熟的复合材料制备经验,结合工艺试验结果,优化钢纤维增强树脂矿物复合材料的制备流程。在钢纤维表面预处理机理研究的基础上,试验研究不同表面预处理方法对钢纤维表面理化性能的影响。接触角试验结果表明,四种表面预处理后的金属试样表面自由能较未处理的金属试样均有不同程度的提高,其中,氧化处理后的金属试样表面自由能最大,提高了82.3%,偶联次之。表面自由能增大提高了金属表面的浸润能力,有利于环氧树脂在其表面浸润和铺展。单纤维拉拔试验结果表明,经不同表面预处理后的钢纤维与树脂基体的粘结强度较未处理前均有不同程度的提高,其中,经偶联处理的钢纤维由于表面自由能提高,以及与环氧树脂间形成互穿或半互穿网络界面层的双重效果,界面粘结强度最大,与未处理的钢纤维相比提高了45.1%。结合钢纤维抗拉强度试验和单纤维拉拔试验,在纤维最大脱粘力与纤维拉断时所能承受的最大力相等时,推导得出增强纤维的临界长度公式,为钢纤维增强树脂矿物复合材料的应用奠定了基础。添加钢纤维可以有效改善树脂矿物复合材料的力学性能,抗弯强度和抗压强度分别提高17.9%和8.2%。钢纤维有效改善了树脂矿物复合材料在受到荷载初期裂纹急剧扩展的现象,并且在荷载末期钢纤维与基体脱粘拔出过程吸收能量,材料呈现良好的塑形,具有裂而不断的特性。表面预处理对钢纤维增强树脂矿物复合材料抗弯性能的改善作用明显,对抗压强度影响较小,四种表面预处理方法中偶联处理效果最佳,复合材料的抗弯强度提高33.4%。