补强材料是在橡胶加工中，添加到橡胶中能显著提高硫化胶制品的力学性能的材料。主要有炭黑、二氧化硅、纤维、织物和钢丝等。同样，在塑料加工中，能显著提高塑料力学性能而添加到体系中的材料，统称为增强材料。

垂直于容器壁并通过开孔中心的任何平面牛横截面积的边界称为该平面的补强范围，金属应在此边界内达到补强值，主要包括两个方面：

1）沿容器壁的边界

在沿着公称壁厚中间面量取的补强范围应满足的两个要求如下：

（a）所需补强面积的100%应处在开孔轴线每一侧等于下列数值中较大者的距离内：

（1）已完工的开孔在己腐蚀后的直径；

（2）已完工的开孑L在已腐蚀后的半径加上容器壁厚加上接管壁翠：

（b）所需补强面积的%应处在开孔轴线的每一则等于下列数值中较大者的距离内：

（1）r+0.5。此处R为壳体或封头的平均半径，t为容器壁的公称厚度，r为已完工的开孔在已腐蚀状态下的半径；

（2）已完工的开孔在已腐蚀后的半径，加上容器壁厚加上接管壁厚。

2）垂直于容器壁的边界

垂直于容器壁量取的补强范围在离每一表面距离内应符合容器表面外形。

（1）接管壁中用作补强的材料最好应具有与容器壁所用的材料相同的设计应力强度值。在任何情况下该设计应力强度值不应小于容器壁在设计温度下强度值的80%。

（2）如采用较低的设计应力强度值的材料，则此材料所提供的面积应按接管的应力强度对容器壁材料的应力强度的比值成反比地增大。如接管材料或焊缝金属的设计应力强度值高于容器壁材料的，对补强要求不能有所降低。在疲劳分析中应采用所考虑点处的材料强度。

以有机硅树脂作为补强材料为例说明，影响补强材料的因素。

未经补强的硅橡胶生胶强度很低，基本没有使用价值，而补强后的硅橡胶力学性能大大提高。传统补强方法足向生胶中添加白炭黑，但所得产品透明性稍差，且随着白炭黑用量的增加，胶料黏度急剧增大，造成加工困难，影响施胶工艺，无法满足那些既需要高强度，又需要良好流动性的产品的要求。以MQ树脂为补强剂则具有如下优点：

（1）不增加体系的黏度，产品具有很好的透光性；

（2）可单独使用，也可和其他补强材料混合使用。

影响MQ树脂补强效果的主要冈素包括M/Q比值、官能团种类等。

（a）M/Q比值的影响

M/Q比值决定了MQ树脂与硅橡胶的相容性。当M/Q比值为1.0时，两者是完全相容的，看不到两者之间微观的相分离结构；M/Q为0.8时，出现明显的微相分离，硅橡胶为连续相，MQ树腊为分散相，分散相的尺寸很小(约为5nm)，且比较均匀；当M/Q为0.6时，分散相的尺寸明娃增加。且很不均匀，分散相的尺寸约为50nm。要取得良好的增强效果，适当的相分离是必需的，所以一般选择M/Q为0.8较好。

（b）官能团种类的影响

官能团种类影响MQ树脂与硅橡胶之间化学键的强度，进而影响材料的力学性能。对于缩合型硅橡胶，MQ树脂中硅羟基决定了它和硅橡胶之间的化学结合程度，随着硅羟基的增加，两者的化学结合程度增强，而相容性减弱，适当的羟基质量含量有利于补强。而对于加成型窒温硫化硅橡胶，乙烯基MQ树脂具有很好的相容性和分散性，乙烯基可与交联剂发生硅氢加成反应而产生交联。从而与硅橡胶产生牢固的化学结合。提高硅橡胶的力学强度。随着乙烯基MQ树脂用量的增加，交联密度变大，交联趋于完善，力学性能逐渐得到改善；但当交联密度过高时，力学性能反而下降。这是因为当材料受到外力时，可通过集中交联点将应力均匀分散到众多分子链上，使材料抵抗外力的能力增强；但当交联密度过高时，交联点分布很不均匀，在外力作用下，应力容易集中在少数网链上，从而导致橡胶断裂。因此加入适量的乙烯基MQ树脂，能形成集中交联网络，使硅橡胶具有较好的拉仲强度和扯断伸长率。

以水利工程中补强材料的选择为例，说明补强材料的选择原则。

（1）满足水工程使用要求而选择的浆材。

1）根据水量大小选择堵剂。

2）根据流速大小选择抗冲刷材料。

3）根据渗漏量大小选择抗渗剂。

4）根据设计恢复承载力要求选择加固剂。

5）根据设计水工程使用寿命年限选择抗劣化补强材料等。

（2）满足和谐水工程应用的自然、人文环境条件要求而选择的浆材。

1）针对水工程位于寒旱地区的环境条件，选择抗冻融性浆材。

2）针对水工程位于热湿地区的环境条件，选择抗温湿材料。

3）针对水工程调水功能长距离输水的环境条件，选择无毒无污染修补补强材料。

4）针对近海或河口的自然环境条件，选择抗碱修补补强材料。

5）针对水工程处于腐蚀介质的环境条件，选择抗腐蚀修补补强材料等。