碳纤维电镀Cu/Ni双镀层及其性能表征

碳纤维经过脱胶和活化预处理后,表面活性大大增加,碳纤维表面由疏水性转变为亲水性,电镀过程中能很好地在镀液中润湿、分散,可解决碳纤维电镀常易出现的"黑心"问题。通过对照实验,确定最佳电镀工艺:镀Cu温度为45℃,电流密度为0.7 A/dm2;镀Ni温度为25℃,电流密度为0.8 A/dm2。碳纤维经连续电镀后得到Cu/Ni双镀层。测试结果表明:双镀层均匀致密,界面结合良好,镀层纯度高,结合力强。电镀前后单丝拉伸性能基本无改变,可很好地保持碳纤维的力学性能。电镀后碳纤维电阻率急剧下降,导电能力显著增加。     

碳纤维表面化学复合镀Ni-P-SiC镀层的形貌及性能

为了同时改善碳纤维与金属铝基体之间的润湿性和分散性,采用化学复合镀的方法在碳纤维上制备Ni-P-SiC复合镀层。通过扫描电子显微镜观察镀层表面和截面形貌,通过单纤维电子强力测试仪分析Ni-P镀层和Ni-P-SiC镀层力学性能,采用同步热分析仪分析Ni-P镀层和Ni-P-SiC镀层的氧化性能。结果表明:Ni-P-SiC镀层的抗拉强度比Ni-P镀层的抗拉强度稍低,但Ni-P-SiC镀层的形状参数m对比Ni-P的形状参数m提高了8.45%,材料的可靠性提高;对比出现最大放热峰的温度,Ni-P-SiC镀层比Ni-P镀层的出现温度高130℃,Ni-P-SiC镀层的抗氧化性明显提高;通过Ni-P-SiC镀层改性后的碳纤维在铝基中分散性明显提高,减少了碳纤维的聚集。Ni-P-SiC镀层有效解决了高温条件下碳纤维与铝基复合的难题。     

醇-水基料浆凝胶注模成形制备氧化铝多孔陶瓷

以氧化铝粉为原料,乙醇–水为溶剂,采用凝胶注模成形工艺制备氧化铝多孔陶瓷,并研究溶剂中醇、水体积比对多孔陶瓷坯体和烧结体的收缩率、孔隙度、微观形貌及性能的影响。结果表明:多孔陶瓷的孔隙由溶剂挥发形成的"溶剂孔"和高聚物分解形成的"高聚物孔"两部分组成,孔隙呈三维贯通孔结构。当醇、水体积比由3:7增加至9:1时,制品线收缩率与抗弯强度逐渐减小,孔隙度和气体渗透通量逐渐增加。当醇、水体积比为7:3时,所制备的陶瓷具有优良的综合性能:孔隙率为76.91%,孔隙分布均匀,抗弯强度为13.08 MPa,气体渗透通量达到135.6 m3/(m2·h·kPa)。     

液相烧结法制备金刚石-WC-Co硬质合金复合材料性能影响因素的研究

本文采用常规液相烧结,在1340℃的共晶温度以上制备金刚石-WC-Co硬质合金复合材料。研究了钴含量、钨添加量和烧结温度、烧结压力对金刚石-WC-Co硬质合金复合材料性能的影响。结果表明：烧结温度越高对金刚石损伤越大,烧结温度低易出现欠烧,最优烧结温度1 390℃;金刚石石墨化导致出现渗碳相,添加亚细W粉后,合金组织可以重新回到两相区;增大烧结压力有助于降低孔隙,提升合金致密度,10 MPa时4%钴含量（质量分数,下同）接近全致密;钴含量低致密度较差、结晶度差,钴含量高对金刚石损伤很大,钴含量优选4%;采用4%Co、1.6%W、0.5%镀Ti金刚石、93.2%WC的配比,在1390℃、10 MPa的烧结工艺下,合金金相组织正常无渗碳相与脱碳相,接近全致密,耐磨性提升至2倍以上。通过低成本生产工艺制备高性能金刚石-WC-Co硬质合金复合材料有利于推进金刚石-硬质合金复合材料产业化应用。