碳纖維表面合金化及其鍍層界面特征研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、碳纖維由于具有高的比強度、比模量、耐高溫、耐疲勞、低膨脹和自潤滑等優(yōu)異的綜合性能,使其成為一種非常理想的制備銅基復合材料的增強體材料。但是,碳纖維與金屬銅之間的潤濕性較差,為此往往需要對碳纖維進行表面處理。
  采用化學鍍工藝分別在碳纖維表面施加Ni層、Cu層以及Cu/Ni雙層鍍層。研究了鍍液pH值、施鍍溫度和施鍍時間對鍍層沉積速率及表面形貌的影響,確定了化學鍍Ni、Cu最佳工藝參數(shù)以及化學鍍Cu/Ni雙鍍層方法。碳纖維表面化學鍍

2、Ni的最佳工藝是:鍍液pH值8.0,施鍍溫度70℃,施鍍時間3min;碳纖維表面化學鍍Cu的最佳工藝是:鍍液NaOH濃度14g/L,施鍍溫度55℃,施鍍時間2min;碳纖維化學鍍Cu/Ni雙鍍層,鍍完Cu之后鍍Ni時需要進行誘導反應。
  對不同鍍層的碳纖維進行750℃真空熱處理。利用SEM、EDS和XRD對熱處理前后鍍層形貌、成分、物相以及碳纖維微觀結構進行分析。結果表明:熱處理前后,鍍Cu碳纖維界面結合方式始終為機械結合,鍍N

3、i碳纖維和Cu/Ni雙鍍層碳纖維界面由機械結合轉變?yōu)閿U散結合;熱處理對鍍Cu碳纖維結構無影響,而鍍Ni和Cu/Ni雙鍍層碳纖維結構發(fā)生了石墨化轉變,Ni是造成碳纖維石墨化的主要因素,Cu的存在可以有效的降低Ni對碳纖維結構的改變,所以Cu/Ni雙鍍層碳纖維石墨化程度要低于鍍Ni碳纖維,同時還保證了界面為擴散結合。
  使用真空熱壓燒結制備碳纖維體積含量為5%、15%、25%的CF/Cu復合材料。對短碳纖維增強銅基復合材料的密度、顯

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