熔盐反应法在碳纤维表面制备TaC涂层

在由NaCl、KCl和KF组成的混合盐体系中,利用熔盐反应法在碳纤维表面成功地制备了TaC涂层.研究了反应温度对TaC涂层相组成、表面形貌以及涂层厚度的影响.结果表明,在950~1200℃范围内能在碳纤维表面制备TaC涂层,并且随着反应温度的升高,TaC涂层的厚度增加,涂层的颗粒尺寸增大,均匀程度下降.TaC涂层对碳纤维抗氧化能力的改善在很大程度上取决于涂层质量以及涂层与碳纤维基体的结合状态.在1000℃保温5h制备的TaC涂层连续、均匀而致密,且与基体的结合较好,涂层后碳纤维的起始氧化失重温度从原来的450℃升高到650℃左右.     

Q235钢表面镀铝层的制备及其形貌特征的研究

以1070工业纯铝为阳极,置于AlCl3-NaCl-KCl三元无机熔盐中,150℃下经电镀处理,在Q235钢表面获得了完整、均匀的镀铝层,并就电镀参数对铝层形貌的影响进行了研究。SEM分析表明,在一定电镀时间下,随着电流密度的增大,膜层颗粒由粗大的树干状晶粒转变为不规则块状晶粒;当电流密度进一步增大时,膜层颗粒逐渐形成细小的球状晶粒。晶粒尺寸随着电流密度的增大而逐渐减小。一定电流密度下,随着电镀时间的延长,晶粒尺寸呈逐渐增大的趋势。晶粒长大过程中,相邻的晶粒相互连接起来,其界限逐渐变得不清晰,形成了体积较大的不规则板块状结构。     

溅射镀铝碳纤维质量的研究

针对制取C／Al复合材料、C／Al间润湿与结合牢固度问题，以及CVD法涂Al在高温损伤碳纤维等难题，采用磁控溅射镀加溅射离子镀膜方法，在碳纤维表面镀Al膜。系统地研究了碳纤维镀Al的界面变化、组分分布、受热强度变化等内容，讨论C／Al复合材料的复合工艺问题。研究结果表明，磁控溅射法碳纤维镀Al膜表面光洁、均匀、规整、C／Al润湿、结合牢固，无化学反应损伤碳纤维现象。镀铝碳纤维受热后拉伸强度稍有降低，但无化学反应及生成Al4C3的现象。研究结果能给C／Al复合材料的制备创造工艺条件。     

碳纤维表面电镀铜

研究了碳纤维表面进行镀铜处理的镀液组分及工艺条件.电镀前先在马弗炉中600～800 ℃下对碳纤维进行氧化处理.镀液采用水浴加热,温度控制在35～40 ℃,电流密度为0.5～2.5 A·dm-2,最佳pH值为9.0±0.5.采用本实验工艺在碳纤维表面镀铜,效率高,镀层均匀,厚度为1.5～2.0 μm,基本上消除了"黑心"现象.     

镁合金表面AlCl3-NaCl熔盐置换扩渗铝涂层的热力学研究

采用AlCl3-NaCl熔盐置换扩散工艺在AZ91D镁合金表面制备了镁铝金属间化合物涂层,并利用扫描电镜和XRD时镁铝金属间化合物进行表征.结果表明,熔盐自发置换扩散铝涂层在400℃、保温8h的工艺条件下呈现出明显的多层结构特征,从靠近镁合金基体至与熔盐接触的外层依次为δ(Mg)层→Al12Mg17层→Al0.58Mg0.42→Al3Mg2层→α(A1)层.镁合金表面熔盐自发置换扩散制备铝合金层的热力学分析为研究熔盐置换扩散铝合金层的形成原理提供了理论依据.     

石墨表面熔盐电镀制备铝金属层

采用AlCl3-Na Cl-KCl混合熔盐(质量比8∶1∶1)在石墨表面电镀得到铝金属镀层/石墨复合材料。通过调节电流密度和电镀时间可实现对铝金属镀层厚度和表面形貌的控制。在相同电流密度(1.06 A/dm2)下,电镀时间在240 min以内时,电镀时间越长,镀层越厚(最大厚度140μm),但电镀时间达到300 min时,铝金属镀层表面出现枝状结构;电流密度越大铝金属沉积速率越快,在相同电镀时间(120 min)时,电流密度达到3.28 A/dm2,得到铝镀层最厚(148μm)。铝金属镀层与石墨基体间的附着强度较高,铝金属层可提高复合材料的热导率,热导率从最初的115.7 W/(m·K)提高至199.0 W/(m·K)。     

碳纤维表面电镀铜工艺的研究

首先对碳纤维进行氧化处理,然后尝试采用三种电镀工艺对碳纤维进行电镀铜处理,并对处理结果进行SEM观察与分析.氧化结果表明:单一氧化处理结果并不理想,采用气相-液相联合氧化法效果良好.电镀铜处理结果表明:采用普通酸性镀铜工艺,镀层组织粗大且易脱落,碳纤维易出现"结块"现象;采用焦磷酸盐电镀工艺易出现"黑心"现象;采用柠檬酸盐电镀工艺效果最佳,镀层均匀致密且界面结合力强,有效避免了电镀过程中的"结块"和"黑心"现象,实现成束碳纤维的均匀镀.     

碳纤维表面含钛碳化硅涂层研究

以聚钛碳硅烷为前驱体,经高温烧成后在碳纤维表面形成含钛碳化硅涂层,该涂层由TiC、SiC混晶组成,稳定性好,致密性高且密度小,能显著改善碳纤维的抗氧化性和表面润湿性。     

碳纤维表面陶瓷涂层的制备与应用研究

综述了在碳纤维表面涂覆陶瓷涂层的方法,分析了各种涂层方法的优缺点,讨论了用化学气相沉积、溶胶-凝胶、液相浸渍、电泳沉积和电解沉积等技术获得氧化物、碳化物、氮化物、碳氮化物及碳氧化物陶瓷涂层的状况,并指出了单一陶瓷涂层存在的问题及可能的解决途径.     

碳纤维表面碳化硼涂层制备研究进展

在碳纤维表面制备碳化硼涂层能改善碳纤维的抗氧化性能,避免在复合材料制备过程中碳纤维与基体发生界面反应.以碳纤维表面碳化硼涂层的制备为主线,分析了化学气相沉积法、直流电阻加热法和射频加热法等制备工艺,回顾了碳化硼涂层制备过程中的原料选择、热力学和动力学研究.     

碳纤维的表面处理

本文综述了碳纤维的表面结构与性能 ,介绍了两种通用的碳纤维表面处理方法 :电化学氧化法和等离子氧化法 ;同时也总结了碳纤维表面处理对提高碳纤维 /树脂复合材料界面的粘接机理。     

AZ91D镁合金表面熔盐置换扩散涂层组织及耐腐蚀性能研究

采用AlCl3-NaCl熔盐自发置换扩散工艺在AZ91D镁合金表面制备镁铝金属间化合物涂层,并利用开路电位、电化学阻抗方法对镁合金及熔盐置换扩散改性处理试样在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为进行比较研究。结果表明:熔盐自发置换扩散铝涂层在温度为400℃,保温8h的工艺条件下呈现出了明显的分层结构特征。根据组织结构不同,可将其分为:颗粒状形貌的外层和具有网状结构的内层;经表面熔盐自发置换扩散处理后的镁合金试样,腐蚀电位比未改性的AZ91D镁合金大幅提高,膜层阻抗约为未改性的AZ91D镁合金的10倍。     

低温熔盐电镀铝锰合金的研究

铝对于钢具有阴极保护作用,且能抗高温腐蚀,但由于其在水溶液中的还原电位低于氢,因而铝镀层不能从水溶液中制备,其应用受到了限制.采用熔盐电镀法,对低碳钢在AlCl3-NaCl熔盐中电镀铝锰合金的工艺及镀层组织结构、性能进行了研究.结果表明:本工艺可获得平滑、光亮、致密,与碳钢基体附着良好的合金镀层;镀层的锰含量随熔盐中锰含量的增加而增加,当锰含量在10%～30%时,镀层为铝固溶体与非晶态的混合相,大于31%时,为非晶态相,混合相到非晶态相的转换点在30%～31%;镀层由微米级的球状物堆砌而成,在3%NaCl溶液中具有优良的耐蚀性,其平均腐蚀率仅是热镀锌层的1/10.     

电化学表面处理对碳纤维结构及性能的影响

采用新型电化学表面处理设备,以10%（质量分数）NH4HCO3溶液为电解质,对12KPAN基碳纤维进行连续化的表面处理,探索了在提高碳纤维/树脂复合材料层间剪切强度的同时降低碳纤维本征拉伸强度损失的结构变化特征及规律。利用SEM、XRD、XPS、Raman等方法研究了改性前后碳纤维表面的物理和化学状态、晶体尺寸和表面有...     

低温等离子体碳纤维表面处理技术研究

采用低温等离子体法对碳纤维表面进行处理,并通过滴水试验、SEM、XPS测试处理效果。与阳极氧化法相比,低温等离子体法能更有效地改变碳纤维的表面性质。滴水试验表明经等离子体处理的碳纤维表面呈极性,与水的润湿性好;SEM测试结果表明,低温等离子体法处理的碳纤维表面沟槽比阳极氧化法的更多,前者表现出更强的表面修饰性;XPS测试结果表明,经等离子体和阳极氧化法处理后的碳纤维表面均含有羧基、羟基、羰基,低温等离子体处理后的碳纤维表面的极性官能团总含量为17%。     

碳纤维表面涂层提高抗氧化性能的研究进展

碳纤维由于其高比强度、比模量、耐高温、耐腐蚀及低密度等特点,在军工、航天、建筑、民用、跑车及工业等领域广泛应用,具有十分重要的科学和实际意义。高温抗氧化性能差制约碳纤维未来的发展,碳纤维表面涂层是提高其高温抗氧化性能简单易行的方法。详细阐述了SiO2、SiC及复合涂层的制备方法及其优缺点,讨论了涂层种类、制备方法对碳纤维高温抗氧化性能的影响,并提出了今后研究的发展方向。     

碳纤维表面BN涂层的制备和表征

采用溶液浸涂法,添加聚乙烯醇作为中间转换物,在碳纤维表面制备了氮化硼涂层。采用SEM、FT-IR、XPS、TGA等测试技术对涂层的成分、结构、形貌进行了表征。实验结果表明,纤维表面没有开裂剥落,涂层与碳纤维结合良好,涂层碳纤维热稳定性良好,B和N的原子分数分别为15.69%和16.97%,hBN涂层的纯度较高。