短碳纖維增強A356合金復合材料的研究.pdf

1、碳纖維增強鋁基復合材料具有高的比強度、比剛度以及良好的高溫性能和尺寸穩(wěn)定性，在航空、航天、國防及汽車工業(yè)等領域有廣闊的應用前景。本文選擇在汽車輪轂方面廣為使用的鋁合金A356作為基體材料，采用攪拌鑄造法制備出高強度的短碳纖維增強A356合金復合材料。
　　 碳纖維與鋁熔體浸潤性差以及高溫下碳纖維與鋁發(fā)生化學反應，一直是制備該復合材料的主要障礙。為解決這些問題，本文采用在碳纖維表面化學鍍銅的方法改善碳纖維與鋁熔體的浸潤性，達到控制

2、界面反應發(fā)生的目的。
　　 本文對碳纖維表面化學鍍銅采用鎳鹽活化的工藝，研究了工藝參數對鎳鹽活化效果的影響。經過分析比較，確定了碳纖維表面鎳鹽活化的最佳工藝條件并針對鎳鹽活化新工藝，優(yōu)化了化學鍍銅的工藝條件。
　　 本論文探索了攪拌溫度、攪拌時間、攪拌速度對制備復合材料的影響，通過掃描電鏡對碳纖維的分布以及界面情況進行了觀察等方法，最后確定了攪拌鑄造法制備短碳纖維增強A356合金復合材料的最佳工藝條件。
　　 論

3、文中對最優(yōu)工藝條件下獲得的試樣進行了抗拉和抗彎強度測試，在短碳纖維尺寸2～4mm、碳纖維質量分數為12％的條件制備出抗拉強度為365MPa、抗彎強度547MPa的高強度復合材料。復合材料的抗拉和抗彎強度與經過熱處理的A356合金相比，力學性能獲得很大的提高。
　　 通過系統(tǒng)的研究，得出以下結果：
　　 (1)碳纖維表面化學鍍銅鎳鹽活化的新方法，有效可行，操作簡單，取得了良好的鍍覆效果，降低了碳纖維表面化學鍍銅成本。