短碳纤维增强铝基复合材料

D" @-#F&:. %$’BIaU X ]UVV U]V [=XT 首先将一定量预处理过的碳纤维置于化学镀铜 液中"不断搅拌使其充分散开"化学镀铜]V$\V I&#后取出"以水冲洗干净"于真空干燥箱中烘 干"再将经过化学镀铜的碳纤维置于自制的电解槽 中"调节电流密度为[=V$U=S<’’Ia]"电镀UV I&#后取出"以水冲洗干净"于真空干燥箱中 烘干E 化学镀铜配方(+/0P\’SMUP[T$’*a[" @^)<’UH"US$’*a["酒石酸钾钠[S$’*a[" H"PM[S$’*a["U"UoY联吡啶 S I$’*a[" (\5-)+H*T[SI$’*a["甲醛TICE 电镀铜配方(+/0P\’SMUPUVV$’*a["硫 酸 )[=Z\$’BIa]*SV$’*a["M+CSVI$’ *a["(HP][V$’*a[E Q^S!3!8-复合材料的制备 称取 短 +%+/ 复 合 丝 ]S$"将 其 浸 泡 在 [=Vb$[=Sb硼酸溶液中片刻"取出"于真空干燥 箱中烘干"待用E称取纯铝约]SV$于石墨坩埚 中"置于高温炉中熔化"在机械强力搅拌下"缓慢 加入处理过的短+%+/复合丝"控制复合温度XVV i"复合时间SI&#"保温除气]VI&#"最后制得 +%(:Q(=%N9D)*%)99K%)*![WW\!V #W$+W\X,WT\ )U*!%/+D!+,-#(_!*&#%M=D93B-FF!I&B93F:9/B:/9-"#’ Q93Q-9:&-F 3N F6/--O-YB"F: F,39:YB"973#YN&79- 9-&#N39B-’ "C/I&#&/IYI":9&2 B3IQ3F&:-FE 4(&K)-@ (H +-N9K%-@= AB%9)B9![WW\!SY+S[UX,S[]\ )]*!!&-C"$-8!@39#-9<=+3993F&3#Q93:-B:&3#3NB"973#N&79- 9-&#N39B-’"C/I&#&/I B3IQ3F&:- 7. ’&"I3#’YC&;-B"973# B3":&#$=+-N9KAB%W-)’G9B7=!UVVV!QZ+]\\,]\Z )\*!!/J-#L&-#吴仁洁$E),-Q9-F-#:B3#’&:&3#"#’Q93FQ-B:F 3#I-:"CI":9&2B3IQ3F&:-FE,BN-+9N-@@&K*%B-A%)%B- #金 属学报$![WWX!XX #[$+XZ,Z] )S*!R&#K&"3,/" #秦 孝 华$!5"# +/#$"# #范 存 淦$!M"# !-&2&# #韩维新$!J3#$*&L&"# #戎利建$!*&?&.&#李依 依 $E +-9"I&B Q"9:&BC-F 9-&#N39B-’ "C/I&#/I I":9&2 B3IQ3F&:-FN"79&B":-’7.C&6/&’Q,"F- I-B,"#&B"CF:&99&#$ I-:,3’FE,BN-+9N-@@&K*%B-A%)%B- #金属学报$!UVVU! XU #Z$+ZZS,ZZX )T*!*&>/36&#$ #李国庆$!+,-#%&"#,/" #陈建华$!?"#$ >/3.&#$ #杨国英$!!-&+3#$9-# #魏从仁$E0:":/F3N 9-F-"9B,3#B"F:0&+Q"9:&BC-9-&#N39B-’"C/I&#/I I":9&2 B3IQ3F&:-FE!%*7N+9N-@= #轻金属$![WWX!Z+T[,TS )X*!4,"#$>/"#$-"# #张广安$!*/30,3/L&#$ #罗守靖$!)&"# !-#:3#$ #田文彤$E06/--O&#$&#N&C:9":&3#Q93B-FFN39F,39: B"973#N&7-99-&#N39B-’"C/I&#/I"CC3.I":9&2B3IQ3F&:-FE G79>7%)9=94(&K)-@0()H9KK(&=+9N-@= #中国有色金属学 报$!UVVU!QS #]$+SUS,SUZ )Z*!!"#$M"3G-&#王浩伟$!4,"#$>/3’&#$ #张国定$!!/ J-#L&-#吴仁杰$E),-C&6/&’&#N&C:9":&3#"#’N&CC&#$Q93B-FFN39 N&7-99-&#N39B-’ I-:"C I":9&2 B3IQ3F&:-FE,BN- +-N9K%-9 >(:Q(=%N9=A%)%B- #复合材料学报$![WWS!QS #[$+]Z,\[ )W*!M/*&"#2&#胡连喜$!*/30,3/L&#$ #罗守靖$E(&#-:&BF3N &#N&C:9":&3#C&6/&’"C/I&#/I &#:3"C/I&#" Q-9N39IEG79 >7%)9=94(&K)-@0()H9KK(&=+9N-@= #中国有色金属学报$! [WWZ!U #F/QQC$+XS,XW )[V*!)/3K&#C&# #庹新林$!!"#$832&#王伯羲$E@-Q3F&:&#$ B3QQ-93#:,-F/9N"B-3NB"973#N&7-9E4(&K)-@(HJ9%.%)* ")=N%N&N9(HG9B7)(@(*8 #北京理工大学学报$![WWW!QY #S$+T\U,T\S )[[*!!"#$%&$/3#王济国$E C^-B:93C-FFQC":&#$B3QQ-93#B"973# N&7-9E09C>-KS() +-N9K%-@ #新型碳材料$![WWT!QQ #\$!\\,\Z .]][[.!第T期! !高嵩等+短碳纤维增强铝基复合材料 万方数据 短碳纤维增强铝基复合材料 作者： 高嵩， 姚广春， GAO Song， Yao Guangchun 作者单位： 高嵩,GAO Song(东北大学材料与冶金学院,辽宁,沈阳,110004;沈阳化工学院应用化学系,辽 宁,沈阳,110142)， 姚广春,Yao Guangchun(东北大学材料与冶金学院,辽宁,沈阳,110004) 刊名： 化工学报 英文刊名： JOURNAL OF CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING(CHINA) 年，卷(期)： 2005，56(6) 引用次数： 2次 参考文献(11条) 1.Victor C Li.Karthikeyan Hobla Effect of fiber length variation on tensile properties of carbon fiber cement composites 1994 2.Ju C P.Chen K I.Lin J H Process,microstructure and properties of squeeze-cast short-carbon-fibre reinforced aluminium-matrix composites 1994 3.Wielage B.Dorner A Corrosion protection of carbon fibre reinforced aluminium composite by diamond- like carbon coating 2000 4.The Design and Implementation of an Object-Oriented Hypermedia System[期刊论文]-JOURNAL BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 1997(1) 5.秦孝华.范存淦.韩维新.戎利建.李依依 液态机械搅拌法制备陶瓷颗粒增强铝基复合材料[期刊论文]-金属学报 2002(8) 6.李国庆.陈建华.杨国英.魏从仁 Status of research on cast SiC particle reinforced aluminum matrix composites 1997(6) 7.张广安.罗守靖.田文彤 短碳纤维增强铝基复合材料的挤压浸渗工艺[期刊论文]-中国有色金属学报 2002(3) 8.王浩伟.张国定.吴仁杰 The liquid infiltration and filling process for fiber reinforced metal matrix composites 1995(1) 9.胡连喜.罗守靖 Kinetics of infiltration liquid aluminum into alumina perform 1998(zk) 10.庹新林.王伯羲 碳纤维表面镀铜的研究[期刊论文]-北京理工大学学报 1999(5) 11.王济国 碳纤维表面的化学镀铜[期刊论文]-新型碳材料 1996(4) 相似文献(10条) 1.期刊论文 穆柏春.刘秉余.孟力凯.孙旭东 化学镀碳纤维增韧补强莫来石基复合材料的研究 -粉末冶金技术 2002,20(5) 通过化学镀方法,在碳纤维表面分别镀上Ni、Cu和Cu+Ni镀层,以这种表面改性碳纤维与莫来石陶瓷复合,制备表面改性碳纤维增韧补强莫来石基复合 材料,研究各种碳纤维的含量对复合材料的横向断裂强度、断裂韧度、尺寸变化率和孔隙度等的影响规律.结果表明,碳纤维可以显著地提高材料的性能 ,表面改性碳纤维可以进一步提高材料性能,尤其是铜镍复合镀碳纤维的效果更好,其横向断裂强度可达基体横向断裂强度的2.3倍,断裂韧度可达基体断裂 韧度的3倍,增韧补强后的复合材料的尺寸变化率和孔隙度变化不大. 2.学位论文 田中青 纺织钢领化学镀Ni-P及Ni-P-碳纤维复合镀工艺研究 2006 化学镀是通过溶液中适当的还原剂使金属离子在金属表面的自催化作用下还原进行的金属沉积过程，其实质是化学氧化还原反应，有电子转移，无 外电源的化学沉积过程。化学复合镀是在普通化学镀基础上，通过加入高硬度、高耐磨性的复合粒子发展起来的一种表面处理技术。复合镀层在基本保 留原普通镀层的性能优点的同时，较大幅度地提高了普通化学镀层的硬度及耐磨性。该技术在机械、电子、纺织及化工等行业有着广泛的应用前景。本 文采用碳纤维作为复合粒子，系统研究了化学镀Ni-P及Ni-P-碳纤维复合镀的工艺规律以及镀层的热处理工艺。 本论文中的试验以纺织钢领为基本 试样，通过在其表面进行化学镀Ni-P及Ni-P-碳纤维复合镀，并经过一定的热处理，以达到提高钢领耐磨性的目的。本文通过正交试验，对化学镀Ni-P镀 液中络合剂的种类和配比进行了优化，对复合镀Ni-P-碳纤维中颗粒的浓度、稳定剂的浓度以及搅拌方式进行了优化。同时，本文对两种镀液的稳定性以 及镀层的镀后热处理工艺进行了较系统的研究，用SEM和XRD的方法研究了热处理前后两种镀层表面形貌和结构的变化，结果表明： 化学镀Ni-P镀 液中络合剂的种类和浓度、稳定剂的种类和浓度以及还原剂的浓度都对镀液的寿命起关键作用；而在化学复合镀Ni-P-碳纤维过程中，搅拌方式起到关键 作用。 化学镀Ni-P镀层在镀态下为非晶态，经过一定的热处理后转变为晶态，同时镀层的硬度提高；化学复合镀Ni-P-碳纤维镀层在镀态下为非晶 态的Ni-P，其中镶嵌有晶态的碳纤维，此时的复合镀层硬度较低，碳纤维与基质镀层为简单的机械结合。复合镀层经过一定的热处理后，非晶态的Ni- P基质转变为晶态，析出Ni3P金属间化合物，对镀层起到强化作用。同时，碳纤维与基质镀层形成牢固的化学结合，弥散分布于基质镀层之中，起到第二 相强化作用。化学复合镀Ni-P-碳纤维镀层较合理的热处理工艺为：340℃保温8小时，热处理后的镀层硬度可达HV1200，而且保证镀层中的碳纤维不被氧 化。在相同的热处理工艺条件下，化学镀Ni-P-碳纤维复合镀层的耐磨性要优于普通Ni-P镀层。 3.期刊论文 矫海霞.谢广文.崔作林.JIAO Hai-xia.XIE Guang-wen.CUI Zuo-lin 纳米螺旋碳纤维表面化学镀Ni- Co-B涂层研究 -材料工程2007(4) 利用铁片试样研究以二甲基胺硼烷为还原剂的化学镀Ni-Co-B合金涂层的工艺,考察了还原剂、金属盐浓度之比、pH值对化学镀反应沉积速率的影响 .利用优化的工艺配方在经过敏化、活化处理后的纳米螺旋碳纤维表面沉积Ni-Co-B合金涂层.采用等离子发射光谱仪(ICP)分析涂层成分,利用扫描电子显 微镜(SEM)观察涂层形貌,利用振动样品磁强计测试涂层磁学性能(VSM).结果表明:在纳米螺旋碳纤维表面获得了连续、均匀的Ni-Co-B合金涂层,材料磁性 明显改善. 4.学位论文 赵璐 碳纤维粉表面化学镀及其电磁性能的研究 2008 碳纤维是一种高性能纤维，它的生产和应用对我国的国防事业乃至国民经济都有着举足轻重的影响。本论文旨在通过化学镀完成对碳纤维粉体表面 金属化处理，改善碳纤维粉体的电磁性能，从而获得一种性能优良的功能复合材料。 在预处理过程中采用AgNO3作为活化剂，对碳纤维粉体的化学 镀铁、镍起到了催化作用，与氯化钯等其它贵会属盐相比，大大节约了实验的成本。采用联氨作为化学镀实验的还原剂，通过对样品进行SEM形貌分析和 EDX能谱分析，发现在碳纤维粉末以及螺旋碳纤维样品表面均得到了具有一定厚度且纯度较高的金属镀层。同时通过均匀实验 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 方法对化学镀Ni的配方 和工艺进行优化，采用均匀实验设计方法和单因素实验方法相结合，对化学镀Fe-Ni合金层的配方和工艺进行优化，均获得了较好的镀液配方和工艺参数 ，并延用在螺旋碳纤维表面金属化实验中，获得了较好的实验成果。 通过比较样品的电磁参数，证明碳纤维粉体表面金属化以后其介电损耗可以 提高数倍乃至数十倍，样品的磁损耗也有一定的改善。与含P的镀层相比，联氨作为还原剂得到的镀层能更好地提高样品的电磁性能。在样品的电磁波反 射损耗模拟曲线图中可以看出表面金属化后的样品在测试频段(2～18GHz)内的吸波性能确实得到了一定的改善，尤其在低频段内。 5.期刊论文 张积桥.杨玉国.朱红.王芳辉.ZHANG Ji-qiao.YANG Yu-guo.ZHU Hong.WANG Fang-hui 碳纤维化学镀钴 工艺研究 -电镀与精饰2008,30(5) 碳纤维是一种新型的高强度、高模量材料,具有良好的导电能力.化学镀钴后碳纤维增强的复合材料具有高的比强度、比模量、比刚度和良好的高温 性能.采用化学镀钴的方法对碳纤维进行表面改性,并通过扫描电子显微镜观察发现施镀过磁性金属镍的碳纤维状况良好,能谱分析其组成为Co及P,且因镀 样取样点面积比较小,导致质量比在不同部位稍有差别. 6.学位论文 张晓新 碳纤维连续镀膜工艺研究及覆膜碳纤维应用探索 2002 该论文主要进行了碳纤维连续镀膜工艺和玻璃纤维镀镍工艺以及覆膜碳纤维用于智能水泥的研究.经过反复试验和调试,本人成功地设计出了一套运 行良好,工作平稳的实验室用小型连续镀膜装置,该套装置每月可制备出5000米镀层均匀、外表光滑的镀镍碳纤维;同时我们通过大量的实验和分析,成功 地找到了适用于玻璃纤维化学镀镍的工艺条件和低温化学镀镍配方,为今后玻璃纤维化学镀和电镀的进一步研究打下了良好的基础;另外,我们还研究了水 泥中分别加入碳纤维和镀膜碳纤维所制成的导电复合材料在不同载荷下的导电性能,探索了其用于智能水泥的可能性.经过对含有不同短切长度和含量的 碳纤维、镀膜碳纤维导电水泥试样进行测试和分析后发现:碳纤维和镀膜碳纤维加入到水泥中制成的试样,其电阻随着压力和剪切载荷的变化呈现规律性 的变化,其中镀膜碳纤维试样比碳纤维试样表现得更为敏感,并且都反映了试样受到压力后其内部裂纹的闭合和扩展情况,利用这种特性,使其有可能作为 一种智能材料. 7.期刊论文 穆柏春.孙旭东.陈扬 化学镀碳纤维增强钛酸铝-莫来石基复合材料 -东北大学学报(自然科学版) 2003,24(7) 通过化学镀方法,在碳纤维表面分别镀上Ni、Cu和Cu+Ni镀层,以这种表面改性碳纤维与钛酸铝-莫来石陶瓷复合,制备表面改性碳纤维增强钛酸铝-莫 来石基复合材料,研究不同质量分数的碳纤维对复合材料抗弯强度、断裂韧性、尺寸变化率和孔隙率等的影响规律.结果表明,碳纤维可以显著地提高材料 的性能,表面改性碳纤维可以进一步提高材料性能,尤其是铜镍复合镀碳纤维的效果更好,其抗弯强度可达基体抗弯强度的2.8倍,断裂韧性可达基体断裂韧 性的2.74倍,增强后的复合材料的尺寸变化率和孔隙率变化不大. 8.学位论文 赵清碧 陶瓷颗粒Ti<,3>SiC<,2>-碳纤维弥散强化铜基复合材料组织和性能研究 2009 随着电机对电流密度和圆周速度的要求愈来愈高，对电刷材料的质量要求也在不断提高。以往的铜-石墨材料已不能满足要求，本文通过用导电陶瓷 颗粒Ti3SiC2和碳纤维代替铜-石墨复合材料中的部分石墨，以达到改善铜-石墨基复合材料的性能。为了改善Ti3SiC2和碳纤维与基体之间的界面结合强 度，对二者表面进行了镀铜处理。用无敏化活化的化学镀铜法对陶瓷颗粒Ti3SiC2表面进行了镀铜处理，研究了温度、pH值、甲醛及装载量对镀铜工艺的 影响，并最终得出了合适的镀铜工艺：即施镀温度在55～60℃，pH值为12.5左右，甲醛初始浓度为16 ml/L，装载量为3 g/L，化学镀时间为 20～30min，就能在导电陶瓷颗粒Ti3SiC2表面获得光滑致密的镀铜层。 为了体现经表面镀铜处理的Ti3SiC2、碳纤维与铜基体之间的增强作用，用 粉末冶金的方法制备了镀铜Ti3SiC2-碳纤维-铜-石墨基复合材料和Ti3SiC2-碳纤维-铜-石墨基复合材料加以对比，并对其进行了机械性能测试，结果表 明：随着Ti3SiC2和碳纤维含量的增加复合材料的密度、导电率、硬度及抗弯强度均有所提高；对比含有相同成分的镀铜Ti3SiC2-碳纤维-铜-石墨基复合 材料和Ti3SiC2-碳纤维-铜-石墨基复合材料，结果表明前者的性能均优于后者的，由此可见，Ti3SiC2和碳纤维经表面镀铜处理后确实有利于二者与铜基 体之间的界面结合，能提高复合材料的性能。 对六种不同成分的Ti3SiC2-碳纤维-铜-石墨基复合材料进行了摩擦磨损性能的测试，研究表明：不 管线速度是5m/s还是10m/s，在其他成分含量相同的情况下，镀铜Ti3SiC2和碳纤维增强的复合材料摩擦磨损性能优于未镀铜Ti3SiC2和碳纤维增强的复合 材料摩擦磨损性能，而且随着线速度的增加，复合材料的摩擦系数有所降低。通过对六种不同成分复合材料综合性能的比较得出：用2％的镀铜 Ti3SiC2、1％的碳纤维代替铜.石墨基复合材料中的部分石墨后，复合材料的耐磨性较好，其综合性能优良。 9.期刊论文 穆柏春.刘秉余.孟力凯 化学镀碳纤维增强钛酸铝基复合材料的研究 -新技术新工艺2004(3) 通过化学镀方法,在碳纤维表面分别镀上Ni、Cu和Cu+Ni镀层,以这种表面改性碳纤维与钛酸铝陶瓷复合,制备表面改性碳纤维增强钛酸铝基复合材料 ,研究各种碳纤维的含量对复合材料的抗弯强度、断裂韧性、尺寸变化率和孔隙率等的影响规律.结果表明,碳纤维可以显著地提高材料的性能,表面改性 碳纤维可以进一步提高材料性能. 10.学位论文 张风英 碳材料催化石墨化研究 2009 碳材料具有高比强度、高比模量、耐热、耐化学腐蚀、耐摩擦、导电、导热、抗辐射、良好的阻尼、减震、降噪等一系列综合性能，是理想的耐烧 蚀、结构和功能性复合材料组元；酚醛树脂具有原料易得、成本低廉、耐热、耐烧蚀、工艺性良好等优点，是常用的复合材料的基体树脂。碳材料广泛 应用于航空航天、国防军事等尖端领域以及高级体育休闲用品、医疗器械、机械、交通等民用行业。碳材料的性能与其结晶度、宏微观结构和表面特性 等方面有很大的关系，通过高温热处理等方法可以使碳由无序向有序化结构发展(即石墨化)。许多研究表明，适当添加一些无机、有机添加剂可以有效 地降低转化温度(催化石墨化)。因此，碳材料石墨化的研究，尤其是催化石墨化研究是国内外碳材料研究的重点。基于此，本论文对聚丙烯腈(PAN)基碳 纤维和PAN基碳纤维增强酚醛树脂复合材料的催化石墨化以及化学镀和电镀方法修饰碳纤维做了研究，具体研究内容如下： (1)电化学表面处理 PAN基碳纤维的催化石墨化研究：采用阳极氧化和SnCl2敏化+PbCl2活化方法预处理碳纤维，然后利用化学镀方法将Ni-B沉积到碳纤维表面。重点研究了 阳极氧化法及Ni-B催化剂对PAN基碳纤维石墨化的影响；通过扫描电镜图观察纤维表面形貌的变化，采用X射线衍射法和激光拉曼光谱法对碳纤维组织结 构演变进行了表征。结果表明，阳极氧化和Ni-B催化剂对碳纤维的石墨化均具有促进作用。 (2)Ni-Co合金对PAN基碳纤维的催化石墨化：采用阳极 氧化方法预处理碳纤维，利用电镀方法将Ni-Co沉积到碳纤维表面；研究了Ni、Co、Ni-Co催化体系体系对PAN基碳纤维石墨化度的影响。结果表明，Ni- Co催化体系的催化石墨化效果比单独的Ni、Co催化效果好，说明了Ni-Co催化体系对PAN基碳纤维石墨化具有显著的催化效果。当Ni/Co原子比为2：1时 ，2400℃热处理温度下，碳纤维的d002降低到0.3359 nm，Lc(002)增高31.02 nm，展示了最高的石墨化度。Ni-Co合金催化石墨化方法简单，石墨化效果 好，可开发应用于碳/碳复合材料的催化石墨化。 (3)碳纤维增强树脂基复合材料石墨化的研究：采用简单的溶胶-凝胶法在PAN基碳纤维上均匀的 修饰了Ti-B催化剂涂层然后制备碳纤维增强酚醛树脂复合材料。通过电镜扫描分析得出Ti-B催化的碳纤维和酚醛树脂结合比较均匀且结合紧密。同时利 用拉曼光谱和X线衍射法研究了Ti-B催化体系对PAN基碳纤维增强树脂复合材料石墨化程度的影响；通过比较得出，Ti-B催化体系对碳基复合材料展示了 很好的催化剂效果，同时随着温度升高，碳材料的石墨化程度逐渐提高。在2400℃热处理温度下，碳的d002降低到0.3363 nm，催化石墨化效果较好，为 进一步研究碳纤维增强树脂基复合材料的石墨化度与力学性质的关系奠定了基础。 引证文献(2条) 1.高嵩.张文婷 搅拌法制备C/Al复合材料的界面问题[期刊论文]-化工学报 2008(9) 2.纪英露.吕春祥.周普查.杨禹.吕晓轩.李永红.袁淑霞.贺福 用Weibull统计方法评价Ni-P镀层对炭纤维抗拉强度 的影响[期刊论文]-新型炭材料 2008(02) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hgxb200506031.aspx 下载时间：2010年2月7日