含Cu界面层碳纤维增强铝基复合材料制备工艺及其力学性能研究 |
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引用本文: | 吕钊钊,祖宇飞,沙建军,鲜玉强,张伟,崔鼎,严从林.含Cu界面层碳纤维增强铝基复合材料制备工艺及其力学性能研究[J].金属学报,2019,55(3):317-324. |
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作者姓名: | 吕钊钊 祖宇飞 沙建军 鲜玉强 张伟 崔鼎 严从林 |
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作者单位: | 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室 大连116024;中国工程物理研究院应用电子学研究所 绵阳621900 |
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基金项目: | 中国工程物理研究院联合基金 |
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摘 要: | 为了改善碳纤维与Al基体的润湿性和抑制Al基体对碳纤维的反应腐蚀,采用电镀工艺结合超声辅助振荡分散法,在碳纤维表面制备了均匀、光滑、连续的Cu界面层。通过真空压力浸渗法制备了碳纤维增强铝基复合材料。微观组织结构分析表明,Cu界面层的引入,使得所制备的复合材料中碳纤维分散好、基体致密度高、Al熔体能很好地浸渗到碳纤维束丝中形成结合良好的碳纤维-基体界面;同时,Cu界面层的引入可以避免Al熔体对碳纤维的腐蚀。力学性能测试表明,与工业纯Al相比,当碳纤维的体积分数为8%时,材料的拉伸强度可以提高143%。断口分析表明,在拉应力作用下,碳纤维-基体复合区域的碳纤维在Al基体中发生了滑移或拔出,因此在碳纤维的滑移和拔出过程中裂纹扩展被抑制,从而大大提高铝基复合材料的强度。
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关 键 词: | 碳纤维 铝基复合材料 界面层 力学性能 微观结构 |
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