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。     

铜基复合材料中短碳纤维增强体表面镀铜的研究现状

短碳纤维增强铜基复合材料是一种极具发展前景的金属基复合材料。但是碳纤维和铜的浸润性很差,一般须对短碳纤维进行表面镀铜处理。主要介绍了短碳纤维表面电镀铜和化学镀铜工艺,从工艺流程等方面分析其优缺点,并探讨了短碳纤维化学镀铜未来的研究方向。以甲醛为还原剂得到的镀层铜纯度接近100%,以此制成的铜基复合材料的导电性也较优异,但甲醛对人体有害和污染环境。次磷酸钠还原体系的化学镀铜工艺无毒无害,但需对碳纤维进行敏化活化处理。如何简化次磷酸钠还原体系化学镀铜工艺,提高镀铜层的纯度将是今后研究发展的重点。     

碳纤维的化学镀铜

本文提出一种碳纤维的化学镀铜技术,研究了各种工艺参数对镀层特性的影响。结果表明,使用化学镀技术在碳纤维表面镀铜是成功的,镀层均匀、连续;镀铜速率主要受镀液中HCHO的浓度控制。应用此镀铜碳纤维成功地制造出碳纤维增强铝基复合材料。     

镀铜导电陶瓷颗粒Ti3SiC2对铜-石墨复合材料性能的影响

采用超声波化学镀覆技术在导电陶瓷颗粒表面,可获得均匀、连续的镀铜层.用粉末冶金法将镀铜Ti3SiC2与铜、石墨制备成镀铜Ti3SiC2-铜-石墨复合材料,用金相显微镜和扫描电子显微镜观察和分析了复合材料的显微组织和断口形貌,并测试了它们的电阻率、硬度和抗弯强度.结果表明:随镀铜Ti3SiC2含量的增加镀铜Ti3SiC2-铜-石墨复合材料的导电性、硬度和抗弯强度显著提高,并且各项性能明显优于不镀铜Ti3SiC2-铜-石墨复合材料.     

一步活化法碳纤维表面镀铜

采用一步活化法对碳纤维表面镀铜,简化了工艺,同时得到了性能较好的镀层。文中详细地解释了化学镀机理及镀液配方,得到碳纤维复合材料化学镀铜的最佳工艺范围。     

铜镀层对石墨-铜复合材料摩擦磨损性能的影响

通过在石墨表面镀铜预处理获得Cu包覆的石墨粉末,并以电解铜粉、鳞片石墨粉和Cu包覆石墨粉末为原料,利用ZT-40-20Y真空热压烧结炉制备了鳞片石墨-铜和镀铜石墨-铜复合材料,随后在不同载荷(5、7、9和11N)下对复合材料进行往复摩擦磨损试验,研究两种复合材料的微观结构、力学性能和不同载荷下的摩擦磨损性能.结果 表明:在相同的制备条件下,镀铜石墨有效地改善了镀铜石墨-铜复合材料中C、Cu之间润湿性的问题,使得其致密度、硬度显著提高;在相同的摩擦条件下,镀铜石墨-铜复合材料平均摩擦系数略有提高、而磨损率显著降低,表现出优良的耐摩擦磨损性能;在不同载荷下的往复摩擦试验中,鳞片石墨-铜复合材料主要磨损机制为磨粒磨损、剥落磨损和粘着磨损;而镀铜石墨-铜复合材料主要的磨损机制为磨粒磨损和少量剥落磨损.     

二硫化钼含量对铜-镀铜石墨复合材料性能的影响

用传统的粉末冶金方法制备了二硫化钼-铜-镀铜石墨及二硫化钼-铜-石墨复合材料,对其电阻率、抗弯强度、硬度和耐磨性进行了测试,并用金相显微镜和SEM观察了该复合材料的显微组织和磨面形貌,分析了二硫化钼含量对这两种复合材料的组织与性能的影响,结果表明,随着二硫化钼含量的增加,铜-镀铜石墨复合材料的电阻率略微增高,抗弯强度和硬度值提高;二硫化钼-铜-镀铜石墨复合材料的各项性能指标均优于二硫化钼-铜-石墨复合材料的性能指标;在磨损实验中二硫化钼的加入增强了两种材料的机械磨损的耐磨性.     

碳纤维对镀铜石墨-铜基复合材料性能的影响

研究了镀铜石墨-铜基复合材料中镀铜碳纤维对复合材料电阻、硬度和抗弯强度的影响。结果表明：在镀铜石墨-铜基复合材料中加入镀铜碳纤维可以明显地提高其抗弯强度和硬度，但对材料的电阻率作用并不明显。     

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。     

无钯镀镍碳纤维增强Sn-3.0Ag-0.5Cu复合钎料的制备

采用化学镀法在碳纤维表面制备无钯镍镀层,用粉末冶金法制备了以镀镍碳纤维为增强相的Sn-3.0Ag-0.5Cu复合钎料,借助于SEM、EDS、OM等检测手段对其微观组织进行分析,研究镀镍碳纤维含量对复合钎料微观组织和基本性能的影响。结果表明:镀镍碳纤维主要分布在复合钎料的晶界处;随着复合钎料中镀镍碳纤维含量的增加,其弥散度逐渐降低,熔点变化不大;当镀镍碳纤维含量(质量分数)大于1%时,镀镍碳纤维在晶界处的团聚现象严重,复合钎料的电阻率显著升高。添加1%的镀镍碳纤维有助于减小液态复合钎料在助焊剂界面和Cu基板处的表面张力,降低钎料基体的电流密度,使得复合钎料的润湿性提高,电阻率有所降低。     

碳纤维表面沉积铜工艺及其参数影响机理研究

碳纤维增强铝基复合材料因具备碳纤维与铝的优良性能,高比强度、比模量,良好的热稳定性及性能与功能的可设计性等特点,在光机结构、航空航天结构件等方面具有广阔的应用前景。为了改善碳纤维与铝基体的界面润湿性能和抑制基体与纤维的界面反应,需要在碳纤维表面沉积铜界面层。本文通过对传统电镀装置的改进,采用了超声振荡分散的电镀装置在碳纤维表面沉积了铜界面层,通过对电镀前碳纤维的预处理、电镀液成分的优选调配,解决了碳纤维铜界面层沉积过程中因纤维束丝难以分散而出现的“夹心”问题(束丝内部纤维难以沉积或不能均匀沉积);在此基础上,详细研究了电镀液添加剂、电镀液PH值、电镀时间等工艺参数对铜界面层的微观结构、铜界面层质量及影响机制,为制备碳纤维增强铝基复合材料提供了一定的技术支持。     

石墨表面无敏化及活化的化学镀铜法

由于石墨表面具有特殊性,具备自动催化的功能,因此无需敏化、活化等工艺,可直接在石墨表面进行化学镀铜,获得的铜镀层光滑致密,镀液的稳定性好,同时对石墨表面化学镀铜的机理进行了探讨,分析了镀液能稳定进行镀覆反应的原因,并利用SEM对反应初期以及后期的复合粉末进行了观察,证明反应时石墨表面能直接生成大量均匀分布的铜微晶,生长至彼此侧面相连时就得到完整镀层,并且石墨颗粒越小,化学镀铜的活性越高,因而非常适合用于制备高性能的金属石墨复合材料.     

Structure formation during processing short carbon fiber- reinforced aluminum alloy matrix composites

Nickel- and copper-coated, as well as uncoated, short carbon fibers were dispersed in melts of aluminum or aluminum alloys by stirring followed by solidification of composite melts. Microstructural examina-tion of cast composites indicated extensive damage to the surface of the carbon fibers when uncoated carbon fibers were introduced into the melt under the conditions of the present investigation. When nickel- or copper-coated carbon fibers were used to make composites under similar conditions, the fibers generally did not exhibit observable amounts of fiber surface degradation at the interface, except for small islands of an Al₄C₃ phase. When nickel-coated carbon fibers were used to make composites, the coating reacted with the melt, and NiAl₃ intermetallic phase particles were observed in the matrix away from the fibers, indicating a preference for nucleation of NiAl₃ away from the fiber surfaces. Under a transmission electron microscope (TEM), the NiAl₃ phase was not observed on the surface of carbon fi-bers, except in some regions where the NiAl₃ phase engulfed the carbon fibers during growth. When cop-per-coated carbon fibers were used to make composites, the coating reacted with the melt, and particles of CuAl₂ intermetallic compound were generally dispersed in the matrix away from the fibers, except for a few locations where the CuAl₂ phase was found at the interface under TEM observation. These micro-structures are discussed in terms of nucleation of primary α aluminum and NiAl₃ or CuAl₂ phases and the interaction between short carbon fibers and these phases during growth while the composite was so-lidifying. Additionally, the role of the reaction between nickel or copper coatings and the melt on struc-ture formation is discussed; some of the differences between the nickel and copper coatings are attributed to the fact that nickel dissolves with an exothermic reaction. The differences between solidification of short fiber composites and particle or fiber composite are also discussed.     

导电陶瓷Ti3SiC2颗粒表面无敏化活化的化学镀铜

利用无敏化、活化的化学镀覆技术能成功地在Ti3SiC2颗粒表面均匀地化学镀铜。实验表明：镀前对陶瓷颗粒进行严格的粗化处理,使其表面具有很强的催化中心,通过采用合适的镀液配方和工艺,能成功地在Ti3SiC2颗粒表面镀覆一层铜,从而增强了陶瓷TisSiC2颗粒和铜基体之间的界面结合力,为Ti3SiC2在复合材料领域中的应用开辟了更广阔的前景。     

Preparation of carbon nanotube composite material with metal matrix by electroplating

It is demonstrated that the nickel can be deposited directly on the surface of carbon nanotubes without pre-sensitization by Sn^2＋ and Pd^2＋ in a watt bath containing suspended nanotubes by electroplating. The nickel is deposited as spherical nanoparticle on the nanotubes. By increasing reaction time, the carbon nanotube is fully coated with nickel. A probable model, which represents the formation process of carbon nanotube-nickel composites by electroplating, is presented. The results show that this method is efficient and simple for preparing carbon nanotube-metal composite.     

不同形状钨粉化学镀铜的研究

通过化学镀法制备铜包钨复合粉末,研究不规则形状的钨粉以及经等离子球化处理的球形钨粉的化学镀铜。结果表明,对于颗粒形貌不规则棱角分明的破碎钨粉,经化学镀包覆后粉末没有明显的棱角,表面粗糙。而经等离子球化处理后球形度较高的球形粉,颗粒表面存在缺陷,化学镀后粉末的球形度没有明显的变化,化学镀层在其表面沉积均匀,且钨粉表面质量得到改善,不存在表面缺陷。化学镀后复合粉末在600℃下进行氢气退火处理后,镀层上的粗糙的表面变得平滑,镀层中的空隙明显减少,形成了一层均匀致密的铜层包覆在钨颗粒表面。     

化学镀镍作为钢酸性镀铜前处理工艺的应用研究

为了防止钢表面酸性电镀铜出现置换铜,采取在电镀铜前增加化学镀镍工序,研究了化学镀镍工艺对酸性电镀铜的影响。结果表明,化学镀镍时间超过6 min时(镍层厚度>2.5～3μm),工件在酸性镀铜液中浸泡10 min,无置换铜出现。化学镀镍层对后续的酸性镀铜层的表面形貌和附着力均无明显影响,表明化学镀镍可作为钢酸性镀铜的底层。