化学镀铜短碳纤维-铜-石墨复合材料的性能研究

本文采用化学镀铜法对短碳纤维表面进行镀铜,并用电镀法对长碳纤维表面进行连续镀铜后,再切割成镀铜短碳纤维.随后用粉末冶金法制备了含有这两种镀铜短碳纤维的碳纤维-铜-石墨复合材料和不含碳纤维的铜-石墨复合材料,对它们的物理和力学性能进行了测试,并在滑动速度为15 m/s、载荷为4.9N的干摩擦条件下进行了30 h磨损试验,结果表明:化学镀铜短碳纤维-铜-石墨复合材料的导电性、硬度、抗弯强度和耐磨性优于电镀铜短碳纤维-铜-石墨复合材料和不含碳纤维的铜-石墨复合材料.     

石墨表面镀铜对石墨—铜复合材料强度影响的研究

石墨与铜的界面结合及石墨在基体中的分布方式是影响石墨－铜基复合材料抗弯强度的重要因素。本文用镀铜石墨粉制备石墨－铜复合材料,并测定了材料的抗弯强度,对断口进行扫描分析。结果表明,石墨经镀铜处理后,使得石墨－铜复合材料抗弯曲强度显著提高。     

镀铜碳纤维对Cu/C复合材料摩擦磨损性能的影响

采用天然石墨、短切碳纤维和电解铜粉为原料,通过化学镀的方法在石墨和碳纤维表面均匀镀覆了一层铜粉,采用放电等离子烧结(SPS)工艺制备出Cu/C复合材料,并研究碳纤维含量对其电阻率、密度、硬度和抗弯强度等物理性能的影响。在HT-1000型高温摩擦磨损试验机上测试其摩擦磨损性能,分析了磨损的表面形貌。结果表明:随着碳纤维含量的增加,复合材料的密度逐渐降低,电阻率变化不大,抗弯强度和硬度均有所提高。加入镀铜碳纤维后,有效降低了复合材料的摩擦因数和磨损率,当碳纤维含量在1.5wt%时,复合材料的磨损率最低。碳纤维优异的力学性能增强了复合材料承载能力,减轻了复合材料的黏着磨损,同时碳纤维和石墨的镀铜层提高了碳和铜之间的结合力,有利于应力在碳和铜之间的转移。     

镀铜石墨粉含量对铜-镀铜石墨复合材料组织与性能的影响

比较了用粉末冶金法制备的铜－镀铜石墨复合材料的显微组织与部分性能。结果表明，随镀铜石墨含量的增加，铜－镀铜石墨复合材料的密度和导性降低，但其组织中石墨分布更均匀，并且铜有利于构成三维网状，使该复合材料具有更好的导电性。     

导电陶瓷颗粒Ti_3SiC_2含量对碳纤维-铜-石墨复合材料性能的影响

采用超声波化学镀覆技术和电镀技术分别对导电陶瓷Ti_3SiC_2颗粒表面和碳纤维表面进行镀铜处理。用粉末冶金法制备了两组成分相同的Ti_3SiC_2-碳纤维-铜-石墨复合材料,其中一组加入的是镀铜Ti_3SiC_2(A组),另一组加入的是不镀铜Ti_3SiC_2(B组),对它们的密度、电阻率、硬度和抗弯强度进行了测试。结果表明:随Ti_3SiC_2含量的增加两组复合材料的密度、导电性、硬度和抗弯强度明显提高,并且加镀铜Ti_3SiC_2的碳纤维-铜-石墨复合材料的性能指标明显优于加不镀铜Ti_3SiC_2的碳纤维-铜-石墨复合材料。     

碳纤维增强铜基复合材料的制备与表征

采用电镀工艺,使碳纤维表面形成铜镀层。利用机械合金化法得到铜石墨复合粉末,通过真空热压烧结技术制备碳纤维增强铜基复合材料。观察该复合材料的组织形貌。测定相组成,测量显微硬度与密度。结果表明,镀铜碳纤维的加入有利于石墨铜基复合材料的组织致密化,可将该复合材料的相对密度由74%提高到91%,显微硬度由31.0 HV提高至38.7 HV。当镀铜碳纤维质量分数为10%时,由于碳纤维的偏聚,其基体的显微硬度略有降低。     

电子装置封装热控制用复合材料的进步

一些新型先进的复合材料,较之传统的电子封装热控制材料,具有非常高的导热性（比铜高１倍以上）、一定的低热膨胀系数,重量节省高达８０％,非常高的强度和刚度,近终形的制造工艺,可使生产成本减低６５％。本文综述了适合电子装置封装热控制用的各种先进的复合材料,包括金属基复合材料,也探讨了聚合物基复合材料、碳／碳复合材料以及热解石墨材料等。当前,主要的电子封装用金属基复合材料有ＡｌＳｉＣ、氧化铍颗粒增强铍基复合材料以及碳纤维增强铝。近年来也开发了一些新型金属－金属复合材料,包括铍－铝、因瓦合金－银（Ｓｉｌｖ…     

金刚石/铜复合材料中金刚石石墨化的研究

通过X射线衍射（XRD）和拉曼光谱对用作电子封装材料的金刚石／铜复合材料中金刚石的石墨化进行了研究，结果表明，利用先进的两面顶设备及工艺制备的金刚石／铜复合材料中金刚石并未石墨化，并对此结果进行了讨论。     

用酚醛树脂粘结剂制备的铜—石墨复合材料的组织与性能

比较了用传统的粉末冶金法和用酚醛树脂作粘结剂的新方法，制备的铜－石墨复合材料的显微组织和部分性能。结果表明，用新方法制铜－石墨复合材料，有利于组织中的铜成三维网状分布，并能降低其电阻率。     

碳纤维对铜-石墨复合材料性能的影响

根据目前电力机车受电弓滑板应用的背景研究了在铜 石墨复合材料中加入碳纤维后对复合材料滑动电接触性能的影响。详细研究了碳纤维的加入量、排列、分布对复合材料密度、电阻率、冲击性能的影响规律 ,并通过与传统滑板性能比较来验证它是一种既具有优良滑动接触性能又具有优良导电性能和一定强度的新型滑动电接触复合材料。     

SiC纤维表面去碳处理对PIP-SiCf/SiC复合材料力学性能以及界面影响

采用强度测试、SEM、HRTEM等分析测试手段对纤维表面去碳前后SiC纤维强度、复合材料力学性能、纤维表面形貌、复合材料断口形貌以及复合材料界面特征进行分析表征.结果表明,去碳处理后,纤维表面的固有缺陷暴露出来,纤维强度下降约15%,但由其制备的复合材料强度下降只有原纤维制备复合材料的1/6;复合材料断口非常平整,纤维...     

纤维种类对C/C复合材料摩擦磨损性能的影响

目的为了降低C/C复合材料制造成本,扩展C/C复合材料应用领域,选用低成本预氧丝纤维取代碳纤维,制备出C/C复合材料,并研究纤维种类对C/C复合材料摩擦磨损性能的影响。方法以两种纤维为原材料,采用CVI工艺制备出C/C复合材料,用MM-2000摩擦试验机进行摩擦磨损试验,采用扫描电镜对摩擦面进行形貌分析。结果随着载荷的增大,预氧丝基C/C复合材料在与金属摩擦时摩擦因数保持在0.22左右,平均磨损量为0.82 mg/min,而碳纤维基C/C复合材料与金属配副相对摩擦因数较小(0.15~0.20),平均磨损量为1.17 mg/min。三种碳与碳配副中,预氧丝基C/C复合材料同预氧丝基C/C复合材料配副之间的摩擦因数随载荷波动的范围为0.28~0.33,较稳定,平均磨损量为1.76mg/min。碳纤维基复合材料与碳纤维复合材料配副时,随着载荷的增大,摩擦因数变化范围较大(0.15~0.33),平均磨损量为2.35 mg/min。预氧丝基复合材料与碳纤维基复合材料之间相互配副,其磨损最大,平均磨损量为2.95 mg/min。结论 C/C复合材料的摩擦磨损性能与纤维种类有很大关系,采用预氧丝纤维制备出的C/C复合材料,无论与金属相互摩擦,还是与自身材料摩擦,均易形成较为稳定的润滑膜。随着载荷的增加,摩擦因数变化较小,磨损量和摩擦功也最低,表现出比碳纤维基C/C复合材料更优异的摩擦性能。     

连续Cf/Al复合材料板双辊铸轧制备及力学性能研究

本文利用电镀工艺制备了表面镀镍碳纤维,通过双辊铸轧短流程成型工艺成功制备了连续碳纤维增强铝基（Cf/Al）复合材料板,研究了浇注温度对铸轧复合材料板的微观组织、界面特征、断口形貌和力学性能的影响。结果表明,浇注温度为963～983K,轧制速度为2.7m/min,辊缝为2.0mm的条件下可制备出表面平整、无明显表面缺陷的Cf/Al铸轧复合材料板;其中,浇注温度为973K时,碳纤维与铝基体之间界面结合良好;纤维表面金属镍层明显改善了碳纤维与铝基体之间的浸润性,镍镀层还有效抑制了Al4C3脆性相的产生,使Cf/Al复合材料板力学性能大幅提升,其中浇注温度973K铸轧的Cf/Al复合材料板抗拉强度比初始的38.2MPa提高了87.4%。     

原位反应法制备的碳化硅涂层/三维编织碳纤维的氧化性能研究

采用原位反应法在三维编织碳纤维(原纤维)表面制得β-SiC涂层,通过XRD,SEM,等温氧化失重和非等温热重分析等测试手段研究了制备方法对涂层性能的影响.结果表明:利用此法可得到均匀、完整,界面结合良好的涂层,涂层厚度增加,涂层/三维编织碳纤维(复合纤维)抗氧化性能增强.并对复合纤维氧化反应的机理进行了研究.     

碳纤维复合涂层在高压脉冲电场下的杀菌性能研究

目的研究海洋环境下高压脉冲电场对微生物污损的抑制效果和机理。方法采用刷涂法制备碳纤维/环氧防腐涂料复合涂层,研究碳纤维长度和含量对复合涂层的介电性能和表面能的影响以及碳纤维复合涂层在高压脉冲电场作用下的杀菌性能。结果高频电场下,碳纤维长度和含量是影响复合涂层介电性能的主要因素,随着电场强度、频率在设定范围内增加,涂层的杀菌率显著增大;而随占空比的增大,涂层的杀菌率呈先增后减最后趋于平缓的趋势,占空比为0.5时涂层的杀菌率最高达99.8%。结论掺杂0.1%(质量分数)5 mm碳纤维的复合涂层介电性能优良。高压脉冲电场对细菌具有良好杀灭效果,涂层的杀菌率最高可达99.97%。     

3D打印用碳纤维增强复合材料挤料机设计与工艺分析

材料制备是3D打印的前提。碳纤维增强复合材料与普通3D打印所使用的热塑性材料在成型工艺、制备条件上有较大差异。针对3D打印用碳纤维增强复合材料的制备问题,研究材料挤料装置特性及工艺条件,通过流体分析和3D打印实验设计挤料装置并确定碳纤维增强复合材料的最佳成型工艺,达到3D打印成型性能增强的目的,为高效高精的碳纤维复合材料3D打印提供基础。     

碳纤维／橡胶复合材料蠕变性能研究

研究了碳纤维对橡胶蠕变性性能的影响。结果表明：在相同的温度和恒定的压力下,碳纤维的含量越高、橡胶的硬度越大,应力松弛速率越小,橡胶的抗蠕变能力越强：碳黑能改善橡胶的蠕变性能。