超聲場(chǎng)脈沖電鑄制備銅-碳纖維粉復(fù)合材料及其性能研究.pdf

1、碳纖維粉是將碳纖維長(zhǎng)絲經(jīng)特殊表面處理、研磨后制得的高強(qiáng)度、耐摩擦、耐腐蝕材料，其形狀細(xì)小，表面純凈，比表面積大，是性能優(yōu)良的復(fù)合材料填料。本文在超聲波與脈沖電流的條件下，采用復(fù)合電鑄技術(shù)制備了銅-碳纖維粉復(fù)合材料，對(duì)其制備工藝與性能進(jìn)行了探索與研究。
　　進(jìn)行了碳纖維粉表面改性研究。采用球磨工藝對(duì)碳纖維粉進(jìn)行表面粗化，避免了強(qiáng)堿粗化對(duì)碳纖維粉結(jié)構(gòu)的破壞和強(qiáng)度的弱化；以碳纖維粉接觸角作為試驗(yàn)指標(biāo)，研究了三種降低碳纖維粉表面張力的表面

2、活性劑，選用125 mg/L的十二烷基硫酸鈉作為試驗(yàn)添加劑。
　　碳纖維粉在電鑄液內(nèi)運(yùn)動(dòng)情況受電鑄液流場(chǎng)的影響較大，采用 FLUENT對(duì)電鑄液進(jìn)行了流場(chǎng)仿真分析，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出，當(dāng)采用矩形電鑄槽、電極相對(duì)電鑄槽長(zhǎng)邊方向成75°夾角放置、攪拌速度為60 rad/s時(shí)，碳纖維粉在復(fù)合電鑄層內(nèi)的含量相對(duì)高，分布相對(duì)均勻。
　　在電鑄制備銅-碳纖維粉復(fù)合材料的試驗(yàn)中，重點(diǎn)研究分析了電鑄液內(nèi)碳纖維粉添加量（CA）、脈沖通電時(shí)間（T

3、on）、脈沖脈沖關(guān)斷時(shí)間（Toff）、脈沖峰值電流密度（Ip）和超聲功率（P）對(duì)復(fù)合電鑄層的碳纖維粉含量（CLP）、微觀形貌、顯微硬度、耐磨性和導(dǎo)電性的影響，研究結(jié)果表明，工藝參數(shù)主要通過(guò)改變復(fù)合電鑄層內(nèi)碳纖維粉含量（CLP）進(jìn)而影響復(fù)合電鑄層各性能的；復(fù)合電鑄層中的碳纖維粉能夠細(xì)化復(fù)合電鑄層組織，含量越高，材料平整度越低，孔隙率越大，組織致密性越低；CLP越高，復(fù)合電鑄層的顯微硬度越低；復(fù)合電鑄層耐磨性能得到提升；復(fù)合電鑄層保持較高的