碳纖維具有低密度、高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、低熱脹系數(shù)等優(yōu)良特性,以碳纖維為增強(qiáng)體的鋁基復(fù)合材料能夠充分發(fā)揮碳纖維與鋁合金的優(yōu)勢,成為汽車、航空航天、體育用品等領(lǐng)域廣泛采用的材料。本文針對在碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備過程中產(chǎn)生的碳鋁界面的浸潤性、界面反應(yīng)等問題,研究了碳纖維的表面處理工藝。采用粉末冶金工藝制備了短碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,對碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備與熱處理進(jìn)行了優(yōu)化,對復(fù)合材料的微觀組織、物理性能和熱處理性能進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明：通過對碳纖維短切、表面灼燒、粗化、中和、敏化-活化二步法等預(yù)處理工序,能夠得到了表面附著有均勻催化劑銀的短碳纖維。經(jīng)過化學(xué)鍍銅和電鍍處理,得到優(yōu)質(zhì)的鍍銅碳纖維。通過對碳纖維表面處理在各種處理液進(jìn)行表面處理,發(fā)現(xiàn)粗化、中和、敏化、還原處理液在處理過程中均未發(fā)生較大變化。而活化液與鍍銅液卻不能再次利用。通過對活化與鍍銅的工藝改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了所有處理液的多次使用,從而降低成本,提高處理效率。使用制備的鍍銅碳纖維,采用粉末冶金法制備短碳纖維增強(qiáng)鋁合金基復(fù)合材料,研究了熱壓溫度、壓強(qiáng)和不同碳纖維含量、基體合金性質(zhì)等因素對Cf/Al復(fù)合材料密度、硬度及吸油率... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

熱壓法制備復(fù)合材料的模具

3.1鍍銅預(yù)處理 3.1.1短切使用自制的剪切刀，將如圖3.1所示的原裝碳纖維剪切成長約為Znlm的短碳纖維為Zm，n，。自制切刀是使用普通刮胡刀片與自制的刀架制作而成，每個(gè)刀片間距保證了碳纖維長度的一致性。圖3.1所示為剪切過程。鬢鬢鬢馨馨蘸蘸圖3.1碳纖維短切過程與短切前后的形貌(a)商品碳纖維形貌(b)白制剪切!_具(c)剪切過程(d)短切后的形貌 3.1

3矢之碳纖維表面處理原裝碳纖維表面涂有大量的有機(jī)膠，表面光滑，親水性很差，不利于后續(xù)處理，因此需要改進(jìn)。首先在4300C下加熱30分鐘，去除碳纖維表面有機(jī)物。表3.1粗化液配方化學(xué)藥品硫酸(ml/L)去離子水(m1/L)過硫酸鉸(g/L)用量100800200然后將碳纖維放入lL配好的粗化液中，粗化液配方如表3.1所示，在室溫下保持巧一20min后過濾，并放入1L去離子水中洗去殘留粗化液，每次處理59。粗化前后的粗化形貌如圖3所示。經(jīng)過粗化后，碳纖維的表面比較粗糙，比表面積增大，有利于與其他物質(zhì)的結(jié)合。由于粗化液具有強(qiáng)氧化性和強(qiáng)酸性，為徹底去除表面的殘留液，防止殘留在粗糙碳纖維表面凹坑里的殘留液對后續(xù)處理過程造成不良影響，粗化后可以使用10%氫氧化鈉溶液浸泡3一5分鐘，然后使用去離子水多次浸泡以去除表面殘留液。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3061881