碳纤维铁网催化法化学镀镍

目的采用铁网催化的方法在碳纤维表面化学镀镍,取代传统的钯活化法。方法经去胶、粗化、分散前处理工艺后,采用铁网包覆对碳纤维化学镀镍进行催化反应,通过称重法、扫描电镜(SEM)研究催化时间、碳纤维分散状况以及粗化时间对镀层的影响,并通过能谱(EDS)对铁网催化法和钯活化法制备的镀层进行成分分析。结果铁网催化在10 min内时镀层存在缺陷,催化20 min镀层以颗粒状泡沫镍存在,超声分散优于分散剂CMC的分散效果。获得铁网催化法最佳工艺为:丙酮浸泡4 h去胶,80℃粗化处理15 min,超声分散,铁网包覆催化20 min诱导起镀,化学镀20 min。制备的镀层均匀、致密,从镀层各组分含量分析,并不差于钯活化法制备的镍镀层。结论铁网催化法可以在碳纤维上获得质量良好的镍-磷镀层。     

复合材料用碳纤维的表面处理

碳纤维及其复合材料具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳和抗蠕变等一系列优异性能,为了充分发挥碳纤维的性能,对其进行表面处理非常关键.分别介绍了碳纤维的气相氧化法、电解氧化法、液相氧化法、等离子氧化法、电聚合法、气相沉积法和表面镀层等表面处理方法,并比较了不同处理方法对碳纤维表面结构和性能的影响.碳纤维的表面处理对提高其使用性能是一个重要的保证措施,针对碳纤维不同的使用要求,应采用不同的表面处理方法.通过对比各种碳纤维的表面处理方法得知:目前应用最为广泛的是臭氧化法﹑阳极电解氧化法和等离子氧化法.     

碳纤维复合贴片的界面行为研究

采用低温等离子体法对碳纤维进行表面处理,并在微波固化条件下将碳纤维与环氧树脂复合成形,制得碳纤维复合贴片.采用X射线光电子能谱仪对碳纤维表面的元素组成进行了表征,采用扫描电镜和能量散射光谱(EDS)对碳纤维/树脂界面区的形貌和元素分布进行了表征.结果表明:碳纤维经处理后,其表面氨基官能团的含量增大,有利于纤维与树脂的化...     

高温浸铁对碳纤维结构与性能的影响

研究了Fe离子在石墨化过程中对聚丙烯腈基碳纤维结构与性能的影响。采用不同浓度的FeCl3溶液对碳纤维进行浸渍,并在2500℃进行高温处理。通过扫描电镜、X射线衍射、体密度、力学性能等测试手段考察了碳纤维的结构和性能。结果表明,经过高温处理后,Fe离子具有催化石墨化效应,促进了碳纤维从乱层结构向石墨结构的转变;碳纤维微晶尺寸、层间距、弹性模量增加,表面形态也得到改变。同时,Fe引起碳元素的流失,高温处理后体密度降低、碳纤维的缺陷增加,导致抗拉强度降低。     

超声C扫描的碳纤维复合材料 缺陷检测及分析

研究了动车转向架中碳纤维复合材料连接结构的超声扫描检测方法。采用超声C扫描方法采集缺陷信息,针对碳纤维复合材料连接构件建立手动超声成像检测系统,避免了常规超声自动扫描成像对不规则曲面结构适应性差的技术弊端,使检测过程实时、快速、柔性;在KSW熵方法基础上,基于几何建模,对三维模型建立二值化图像,编制计算程序得到缺陷覆盖面积和缺陷覆盖率,实现了构件三维图像中缺陷的可视化检测,避免了常规肉眼观测,提高了检测结果可信度。     

现代民用飞机复合材料的无损检测

1　复合材料在飞机工业中的应用概况70年代初期 ,波音等厂家开始研究用复合材料来减轻飞机结构重量 ,飞机扰流板、整流罩、方向舵和水平安定面等部件逐步采用复合材料制造。到90年代 ,复合材料在飞机上的应用更为广泛 ,玻璃纤维、碳纤维、卡夫隆、碳纤维 /卡夫隆复合材料结构占了飞机总面积 30 %以上 (以波音 777为例 ) ,随着复合材料的广泛应用 ,复合材料的检测也显得越来越重要。复合材料中最常见缺陷为脱胶和未粘接 ,采用超声穿透法、脉冲反射法、粘接检测器及射线照相进行检测。超声穿透法是常用的方法 ,常采用单通道到六通道超声Ｃ扫描…     

碳纤维复合材料全聚焦3D相控阵超声检测

针对209P型转向架使用碳纤维复合材料的无损检测,采用全聚焦3 D相控阵超声检测技术进行试验研究.通过试验结果表明,全聚焦3D相控阵超声检测具有缺陷图像显示直观、缺陷定量准确等特点,能够实现对209P型转向架使用的碳纤维复合材料质量管控.全聚焦3D相控阵超声检测为碳纤维复合材料的检测提供了一种新思路和新途径,对复合材料...     

碳纤维复合材料层压板人工缺陷的水浸超声检测

采用贴膜法、插拔钢片法、脱模剂法和脱模膏法的方式制作不同尺寸及埋深的人工缺陷试块,并对其进行水浸超声检测。结果表明,水浸超声检测方法可以有效检测出复合材料层压板中由贴膜法、插拔钢片法制作的人工缺陷,但对于脱模剂法和脱模膏法制作的人工缺陷检测效果较差。该研究对碳纤维复合材料层压板人工模拟缺陷试块的制作及其超声检测具有一定的参考意义。     

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。     

短碳纤维增强铝基复合材料拉伸性能数值模拟分析

为了探究碳纤维对复合材料拉伸性能的影响,使用真空吸铸法制备了碳纤维增强铝基复合材料铸件并测试其拉伸性能,将实验所得数据结合Geodict软件分析了碳纤维含量和碳纤维长度对碳纤维增强铝基复合材料的应力、应变分布的影响规律,得到的模拟结果与实验数据吻合良好,为使用真空吸铸法制备碳纤维增强铝基复合材料的后续工作展开和性能提升提供了理论基础。结果表明,随着碳纤维含量的增加,纤维对材料拉伸性能的增强效果越好;随着碳纤维长度的增加,纤维对材料拉伸性能的增强效果逐渐减小,并在5 mm后达到平稳的趋势,当纤维长度为1 mm时,复合材料的拉伸性能较优。     

热处理对镀层碳纤维的界面结合特征及碳纤维结构的影响

采用化学镀工艺分别在碳纤维表面施加Ni层、Cu层以及Cu/Ni双层镀层,并对不同镀层的碳纤维进行750℃真空热处理。利用SEM、EDS和XRD对热处理前后镀层形貌、成分、物相以及碳纤维微观结构进行分析。结果表明:热处理前后,镀Cu碳纤维界面结合方式始终为机械结合,镀Ni碳纤维和Cu/Ni双镀层碳纤维界面由机械结合转变为扩散结合;热处理对镀Cu碳纤维结构无影响,而镀Ni和Cu/Ni双镀层碳纤维结构发生了石墨化转变,Ni是造成碳纤维石墨化的主要因素,Cu的存在可以有效的降低Ni对碳纤维结构的改变,所以Cu/Ni双镀层碳纤维石墨化程度要低于镀Ni碳纤维,同时还保证了界面为扩散结合。     

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。     

碳纤维含量对Cf/ZL109复合材料常温拉伸性能的影响

采用液态模锻法制备出单一碳纤维增强ZL109复合材料,并研究碳纤维含量对复合材料常温拉伸性能的影响。结果表明,碳纤维的加入对ZL109的常温抗拉强度是不利的,这主要与纤维与基体的界面、纤维取向等有关;但随着碳纤维体积百分数的增加复合材料的强度略有提高,这说明碳纤维在一定程度上起到了承载作用。     

SiC涂层对碳纤维抗氧化性能的影响

采用高能球磨的Si、C粉体,利用原位反应法在碳纤维表面制备得到了SiC涂层。利用XRD,SEM,TEM等分析测试手段对碳纤维涂层进行了相组成及形貌分析。通过对涂SiC和未涂SiC纤维的等温氧化试验,对涂层碳纤维抗氧化性能进行了研究。结果表明:制备的涂层均匀完整,涂层组成为纳米结构的β-SiC,厚度约为30 nm。在400～700℃SiC涂层可对碳纤维起到抗氧化作用。600℃氧化3h后,没有涂层的碳纤维表面出现明显的氧化侵蚀坑,而涂有SiC涂层的碳纤维损伤不明显。     

挤压熔体浸渗法制备金属涂覆碳纤维增强铝基复合材料的润湿性和力学性能改善

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...     

低密度碳纤维复合材料耐高温抗氧化技术研究

低密度碳纤维复合材料具有轻量化、耐高温、低热导等优异特性,在航空航天热防护领域有较大的应用潜力。为了提高低密度碳纤维复合材料高温抗氧化性能,本文设计并研制了耐高温低密度抗氧化碳纤维复合材料。首先,采用气相沉积工艺对传统低密度碳纤维复合材料进行了强韧化处理,沉积210h时后材料拉伸强度和压缩强度分别提高275%和341%。其次,采用刷涂浸渍和高温原位烧结方法设计并制备了双层超高温抗氧化涂层,采用高温马弗炉对材料在空气环境、不同温度下的高温抗氧化性能进行了测试。结果表明,在1700~1750℃考核条件下材料表现出优异的抗氧化性能,质量增重率为1.1~1.5×10_-5 g/cm₂?s,表面形成的致密氧化硅氧化膜和氧化铪镶嵌氧化硅氧化膜为材料提供了优异的抗氧化性能。     

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

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。     

阳极化处理对复合材料用导电铝箔网层耐蚀性的影响

为了提高铝箔网的耐腐蚀性能，采用磷酸阳极化方法对铝箔网表面进行处理．通过对磷酸阳极化后铝箔网的电化学极化腐蚀测试，优化铝箔网磷酸阳极化工艺；并对铝箔网及铝箔网导电层复合材料的耐环境腐蚀性能进行分析．结果表明：磷酸阳极化处理后铝箔网表面生成了一层疏松多孔的阳极氧化膜，使铝箔网的耐腐蚀性能得到提高；铝箔网／碳纤维层压板（C...     

连续碳纤维增强铝基复合材料的制备与性能研究

采用粉末冶金法制备了0.2%,0.4%,0.6%和0.8%不同体积分数的连续碳纤维增强的铝基复合材料,研究了连续碳纤维加入量对复合材料组织与性能的影响。结果表明,随着碳纤维体积分数的增加,复合材料的弯曲强度先增大后减小,当加入0.4%时其弯曲强度达到最大值。断口形貌可见中部的碳纤维很难和铝合金结合。     

相控阵超声检测技术在碳纤维结构分层缺陷检测中的试验

以碳纤维层压结构中容易产生的分层缺陷为研究对象,采用相控阵超声检测技术进行CIVA仿真和检测试验。通过声场及缺陷的建模和CIVA仿真检测试验,得出了碳纤维层压结构分层缺陷的理想检测参数。设计制作了模拟分层试验件,并进行实际检测试验,结果表明相控阵超声技术可以有效地检测该类缺陷。