高陶瓷相Al-SiC復合材料化學鍍鎳工藝及質(zhì)子輻照行為.pdf

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

2、、性能及其空間輻照環(huán)境穩(wěn)定性。
　　基于高陶瓷相復合材料的組成特點，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合材料的化學鍍鎳過程。結果表明，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，導致金屬鋁合金的過度腐蝕引起的。利用鋁合金的浸鋅活化前處理方法，能夠獲得較為連續(xù)和光亮的化學鍍鎳層。但是由于這種方法中，由于表面SiC陶瓷相沒有自催化

3、性質(zhì)，鎳層的沉積主要通過在金屬Al表面優(yōu)先沉積的鍍層側(cè)向生長覆蓋，在沉積開始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。同時研究發(fā)現(xiàn)，對比機械拋光和化學拋光的復合材料，化學拋光表面沉積層更均勻。
　　復合材料表面沉積的化學鍍鎳層具有非晶態(tài)結構，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，復合材料表面SiC相與基體結合力較差，在劃痕法測試過程中可間隙