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相似文献
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1.
采用树脂碳化和碳气相沉积相结合的方法制备了碳/碳纤维(C/CF)先驱丝,用压力浸渗凝固成型方法制备了碳/碳纤维/铜(C/CF/Cu)复合材料,借助于扫描电镜下复合材料界面和相分布观察以及显微硬度和滑动摩擦磨损测试,探讨了基体碳(树脂碳化碳和沉积碳)对C/CF/Cu复合材料成型、显微硬度及摩擦磨损的影响.结果表明,碳化和碳气相沉积处理的C/CF先驱丝相对致密并阻碍铜液的压力浸渗成型,但该先驱丝硬度高于碳化处理的C/CF先驱丝.碳化和碳气相沉积处理的C/CF/Cu复合材料滑动摩擦磨损耐磨性高于纯铜,而且滑动摩擦系数也高于纯铜.C/CF/Cu复合材料是一种具有摩阻功能的复合材料.  相似文献   

2.
摩阻和生物功能C/CF/Cu基复合材料的制备   总被引:2,自引:2,他引:2  
采用压力浸渗凝固成型方法制备了树脂碳化碳/碳纤维/铜(C/CF/Cu)复合材料,借助于抗拉强度测试以及扫描电镜下复合界面、组成物分布和断口形貌观察,探讨了树脂碳化温度、C/CF先驱丝表面镀铜以及铜液浸渗凝固压力对C/CF/Cu基复合材料的影响。结果表明,随着真空碳化温度的提高,C/CF先驱丝的抗拉强度降低。600℃真空碳化处理可使C/CF先驱丝有较高的抗拉强度(1027MPa),同时有利于先驱丝导电和表面镀铜。在C/CF先驱丝表面镀铜厚度为40~60μm,有助于制备界面结合良好和抗拉强度较高的C/CF/Cu基复合材料。随着铜液浸渗凝固压力的提高,C/CF/Cu基复合材料的抗拉强度升高,当压力为28.5MPa时,复合材料的界面结合良好,组成相分布均匀,抗拉强度达到595MPa,是纯铜的3倍以上。  相似文献   

3.
采用树脂碳化和碳气相沉积相结合的方法制备了碳/碳纤维(C/CF)先驱丝,用压力浸渗凝固成形方法制备了碳/碳纤维/铜(C/CF/Cu)复合材料,借助于扫描电镜下复合材料界面和相分布观察,以及显微硬度和滑动摩擦磨损测试,探讨了基体碳(树脂碳化碳和沉积碳)对C/CF/Cu复合材料成形、显微硬度及摩擦磨损的影响。结果表明,碳化和碳气相沉积处理的C/CF先驱丝相对致密,并阻碍铜液的压力浸渗成形,但该先驱丝硬度高于碳化处理的C/CF先驱丝。碳化和碳气相沉积处理的C/CF/Cu复合材料滑动摩擦磨损耐磨性高于纯铜,而且滑动摩擦因数也高于纯铜。证明C/CF/Cu复合材料是一种具有摩阻功能的复合材料。  相似文献   

4.
实验以短碳纤维代替连续碳纤维编织为增强体,以树脂为粘结剂,运用模压成型-无压烧结法制备Cf/SiC陶瓷基制动材料.从碳纤维分布、碳纤维长度和碳纤维体积分数3个方面研究对复合材料压缩强度性能的影响.研究结果表明:当碳纤维以纤维单丝状态分布时,纤维与基体结合界面多,纤维能充分发挥增强增韧作用,使材料的压缩强度得到提高;随着碳纤维长度的增加,材料的压缩强度先增大后减小;碳纤维含量分别为5%、10%、15%时,复合材料的压缩强度先增大后减小,当碳纤维含量为10%时,垂直纤维层方向压缩强度为39.04 MPa,平行纤维层方向压缩强度为35.24 MPa.  相似文献   

5.
采用碳纤维针刺整体毡作为增强体,硼酚醛树脂作为基体先驱体,用浸渍碳化的方法制备C/C复合材料.考察了在不同的浸渍压力和碳化温度下材料力学性能的差异.分析结果表明:不仅密度是影响碳/碳复合材料力学性能的重要因素,纤维和基体的结合状况以及基体碳的结构也是决定材料强度和断裂方式的重要因素.随着工艺参数的改变,碳/碳复合材料的断裂模式可以由“假塑性断裂”向“脆性断裂”转变.  相似文献   

6.
采用热压烧结法制备Cf/TiC/Cu复合材料,研究Cf/TiC/Cu复合材料的界面反应原理及微观形貌,以及碳纤维(Cf)含量对复合材料密度、强度等性能的影响。结果表明:Cu-C-Ti三元体系在低于1100℃时,溶解在铜液中的钛原子与碳纤维接触发生反应,在碳纤维表面形成以TiC为主相的过渡层。该过渡层靠近铜液的一侧可能覆盖着一层钛铜化合物膜,TiC通过该膜层与铜紧密结合在一起,改善铜与碳纤维的界面结合,因此有利于提高Cf/TiC/Cu复合材料的性能。在钛含量不变的情况下,随碳纤维含量(质量分数)的增加,材料性能有所降低,当碳纤维含量为5%时,Cf/TiC/Cu复合材料的综合性能最好,其电阻率低达0.054μΩ·m,平行于压力方向的抗弯强度为237.90MPa,垂直于压力方向的抗弯强度为237.44MPa。  相似文献   

7.
在加压条件下采用固-液复合法制备了Cu/Al复合材料,并对复合材料界面层的硬度、抗拉强度及微观组织进行了研究。结果表明,在加压条件下固-液复合法可以制备出抗拉强度达38.24 MPa且Cu/Al复合界面结合良好的复合材料;界面层硬度显著高于两侧基体硬度;界面层靠近铜侧区域容易出现断裂现象,生成的脆性相CuAl2是造成复合材料断裂的主要原因之一。  相似文献   

8.
在500~570℃的温度范围内,采用Al-Si-Cu、Al-Si-Cu-Zn钎料,对碳纤维增强铝基复合材料(碳体积分数为50%)进行了高频感应钎焊.结果表明,钎料中的Si和Cu向母材扩散,复合材料中的碳纤维与渗入的液态钎料及基体Al发生界面反应,生成了Al4C3、SiC和CuAl2脆性化合物.连接接头具有较好的力学性能,使用Al-28Cu-6Si和Al-4Cu-10Si钎料,在无压、无钎剂状态下,钎焊接头的抗剪强度分别为63和75 MPa,剪切断裂发生在钎料层与母材界面上.  相似文献   

9.
采用无钯化学沉积法在碳纤维(CF)表面沉积厚度约0.7 μm、成分可控的Ni-Co-P合金镀覆层,并通过热压烧结工艺在850 ℃、30 MPa真空条件下分别制备纤维增强体体积分数为10%、20%、30%和40%的Ni-Co-P镀覆CF增强铜基复合材料CF/Cu(Ni-Co-P)、30%未修饰CF增强铜基复合材料CF/Cu和30% Ni镀覆CF增强铜基复合材料CF/Cu(Ni)。通过能谱仪、扫描电镜对CF/Cu(Ni-Co-P)中增强体及界面相元素分布、断口形貌进行观察,并采用电子万能试验机对复合材料拉伸性能进行测试。结果表明:在70 ℃水浴条件下沉积10 min可在CF表面获得厚度均匀、表面平整的Ni-Co-P多元合金镀覆层。CF/Cu(Ni)复合材料拉伸性能随着纤维含量的升高呈先提升后降低的趋势,30% CF/Cu(Ni-Co-P)复合材料的抗拉伸强度和屈服强度最高。在增强体含量相同条件下(30%),CF/Cu(Ni-Co-P)复合材料的力学性能明显优于CF/Cu(Ni)和CF/Cu复合材料,断裂机制为非积聚型失效。  相似文献   

10.
以碳纤维为增强体,以树脂为粘结剂,运用模压成型-无压烧结法制备了Cf/SiC陶瓷基制动材料.研究了碳纤维分布、碳纤维长度和纤维体积分数对Cf/SiC复合材料摩擦磨损性能的影响.结果表明:当碳纤维以纤维单丝状态分布时,纤维与基体结合界面增多,纤维能充分发挥增强增韧作用,使材料的摩擦磨损性得到提高;随着碳纤维长度的增加,磨损量先减小后增加;随着碳纤维含量的增加,磨损量先减小后增大.  相似文献   

11.
钟燕  王忠平  王艳芳  李锋 《电焊机》2005,35(11):40-42
结合热压扩散工艺和NiCuMn镀层碳纤维,研党了多元镀层时C/AI界面结合性能的影响;分析了镀层含锰量时界面反应的作用机制。采用优化的热压扩散工艺,C/Al复合材料的拉伸强度可以达到180MPa左右。  相似文献   

12.
净成形真空液相压渗法制备碳铝复合材料   总被引:7,自引:0,他引:7  
利用自行设计的一套净成形真空液相压渗工艺装置制备了净成形碳纤维增强铝基复合材料。通过对纤维与颗粒混杂技术、粘结剂的选择、溶胶-凝胶法制备热解碳涂层效果的研究,使制备出的碳铝复合材料的纤维体积分数适中,纤维分布均匀。复合材料的拉伸强度及弹性模量分别达到945MPa和218GPa。  相似文献   

13.
为了改善碳纤维与铝基体之间界面的润湿性和结合性能,采用挤压熔体浸渗法制备镍和铜涂覆碳纤维增强铝基复合材料,对两种不同涂层碳纤维增强铝基复合材料的界面润湿性、显微组织和力学性能进行比较和研究.显微组织结构分析表明,与无涂层碳纤维增强铝基复合材料相比,在相同的浸渗工艺条件下,在碳纤维表面涂覆两种金属均可以显著改善碳纤维与铝...  相似文献   

14.
采用挤压铸造工艺参数最优化、纤维表面涂层等手段,研究CF/Al复合材料界面质量控制和提高复合材料强度的效果.碳纤维和涂覆SiC的碳纤维增强Al-10Si复合材料的挤压铸造最佳温度分别为Tf=733K,Tm=1033K和Tf=753K,Tm=1053K.不同的涂层对界面质量有不同的影响,那些阻止界面反应、调节界面结合状态的涂层增强效果较好,如PCS-SiC可使复合体系强度提高89%;K2ZrF6也有改善界面质量的功能,但加入量过大,导致复合材料强度的下降.随界面剪切强度的增大,复合材料强度增加.结果表明高模量碳纤维所允许的最佳界面剪切强度(τ0),远远大于低模量碳纤维所允许的τ0.从而具有较好的增强效果.  相似文献   

15.
选用Nextel610型Al2O3纤维作为增强体,采用真空气压浸渗法制备了纤维体积分数40%、基体合金分别为1A99、ZL210A、ZL301及7075合金的单向连续Al2O3f/Al复合材料,并用NaOH溶液萃取出Al2O3纤维,研究了基体合金对连续Al2O3f/Al复合材料的致密度、纤维损伤及拉伸强度的影响。结果表明:基体合金对连续Al2O3f/Al复合材料的致密度和微观组织有明显影响,其中连续Al2O3f/ZL301复合材料致密度最高为99.2%,组织缺陷最少;连续Al2O3f/1A99复合材料致密度最低为96.8%,这种差异是由于不同基体与纤维之间润湿性不同导致的。不同基体与纤维发生了不同程度的界面反应,最后表现为对纤维的损伤程度不同。连续Al2O3f/1A99、Al2O3f/ZL210A、Al2O3f/ZL301及Al2O3f/7075四种复合材料的拉伸强度分别为465MPa、479MPa、680MPa和389MPa,缺陷、纤维损伤和界面结合强度是影响连续Al2O3f/Al复合材料强度的主要因素。  相似文献   

16.
The carbon/carbon (C/C) composite with satisfactory mechanical properties were obtained through introduction of partially carbonized fibers as a precursor. Applying this procedure the production cost of C/C composites may be significantly reduced. Stabilized PAN fibers were partially carbonized at temperatures ranging from 400 to 1000 °C and reinforced with phenolic resin, resole type. Cured composite were carbonized up to 1000 °C in an inert atmosphere. Monofilament tensile test strength, Young's modulus and tensile strength of partially carbonized fibers were determined. Mechanical properties of carbon/carbon composites (flexural strength and flexural modulus) determined by using three-point bending test. The effect of partially carbonized fibers on the mechanical properties of C/C composites was examined by scanning electron microscope (SEM) through analysis of the fracture surface. The C/C composite reinforced with partially carbonized fibers at 600 °C showed quite satisfactory flexural strength. This confirms assumptions that through co-carbonization of partially carbonized fibers and resin C/C composite with suitable mechanical properties could be obtained.  相似文献   

17.
杜宇  刘畅  原文慧 《表面技术》2023,52(7):239-249
目的 研究钻削制孔表面分层损伤与拉伸载荷下开孔碳纤维增强聚醚醚酮(CF/PEEK)复合材料表面应变分布的相关性。方法 通过对CF/PEEK复合材料层合板进行钻削制孔实验,分析不同进给速度对钻削温度、钻削轴向力、制孔出口表面分层和孔壁表面损伤的影响。采用数字图像相关技术(DIC)和力学实验相结合的方法,研究分层损伤程度对开孔CF/PEEK复合材料层合板拉伸性能和表面应变分布的影响。使用扫描电镜观测开孔试件的断裂形貌,分析开孔试件受拉伸载荷时的破坏模式。结果 随着进给速度的增加,钻削温度降低,钻削轴向力提高,出口表面分层和孔壁损伤程度加剧。随着分层损伤程度的增加,层合板的拉伸强度呈现出降低的趋势,试件的拉伸强度从558.4 MPa降低到525.63 MPa,降低了5.87%。在中应力和高应力状态下,试件x方向的最大负应变随着分层损伤程度的增加而增加。在高应力状态下,试件y方向的最大正应变随着分层损伤程度的增加而增加。试件的断裂方式主要是基体开裂、分层和纤维撕裂,断口有纤维脱落和纤维拔出,垂直于载荷方向的纤维破坏模式为剥离破坏,与载荷方向一致的纤维破坏模式为拉伸破坏。结论 钻削制孔表面分层损...  相似文献   

18.
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%。  相似文献   

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