高陶瓷相Al-SiC復(fù)合材料化學(xué)鍍鎳工藝及質(zhì)子輻照行為.pdf

1、高陶瓷相鋁基復(fù)合材料因其具有質(zhì)量輕、低膨脹、強(qiáng)度高、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性優(yōu)秀等諸多特點(diǎn)，使其在高穩(wěn)定反光鏡、電子器件封裝等空間領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛力。由于陶瓷含量高，導(dǎo)致其表面光學(xué)性能、耐蝕性較差，化學(xué)鍍鎳是提高這種復(fù)合材料表面性能的有效方法之一。本文以高陶瓷相鋁基復(fù)合材料為研究對(duì)象，在系統(tǒng)研究這種新型材料的化學(xué)鍍鎳前處理工藝及沉積過(guò)程基礎(chǔ)上，利用金相顯微鏡、掃描電鏡、x-射線衍射以及各種性能測(cè)量技術(shù)，深入研究了高陶瓷相復(fù)合材料化學(xué)鍍鎳層的結(jié)構(gòu)

2、、性能及其空間輻照環(huán)境穩(wěn)定性。
　　基于高陶瓷相復(fù)合材料的組成特點(diǎn)，本文分別按照陶瓷材料和鋁合金材料的前處理活化方法研究了復(fù)合材料的化學(xué)鍍鎳過(guò)程。結(jié)果表明，利用陶瓷材料的敏化/活化前處理工藝所獲得的化學(xué)鍍鎳層呈菌絲狀的疏松狀態(tài)，形成多孔狀的鍍層，這是由于敏化/活化溶液的鹽酸酸性條件，導(dǎo)致金屬鋁合金的過(guò)度腐蝕引起的。利用鋁合金的浸鋅活化前處理方法，能夠獲得較為連續(xù)和光亮的化學(xué)鍍鎳層。但是由于這種方法中，由于表面SiC陶瓷相沒(méi)有自催化

3、性質(zhì)，鎳層的沉積主要通過(guò)在金屬Al表面優(yōu)先沉積的鍍層側(cè)向生長(zhǎng)覆蓋，在沉積開(kāi)始5min之內(nèi)表面基本覆蓋，但是這易于造成沉積層表面的針孔缺陷。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)比機(jī)械拋光和化學(xué)拋光的復(fù)合材料，化學(xué)拋光表面沉積層更均勻。
　　復(fù)合材料表面沉積的化學(xué)鍍鎳層具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，鍍層呈胞狀形貌，鍍層硬度為Hv420。利用劃痕法分析鍍層與基體材料脫層的最小臨界載荷約為3.5N。分析還表明，復(fù)合材料表面SiC相與基體結(jié)合力較差，在劃痕法測(cè)試過(guò)程中可間隙