论文部分内容阅读
本文选用连续碳纤维作为增强相,纯铜为基体,分别以基体合金化和碳纤维表面涂覆金属两种方法改善碳纤维与铜基体的润湿性,采用液相浸渗的成型方法,试图获得力学性能与电学性能兼顾的,综合性能优良的碳纤维增强铜基复合材料。通过扫描电镜、X射线衍射、力学及电学性能测试等手段对所制复合材料组织和性能进行研究,并探讨其影响因素,主要结果有: 采用纯铜粉和纯钛粉预先进行机械球磨混粉,在1200℃,真空度4×10-1Pa的条件下,使合金液液相浸渗碳纤维2h的工艺,无法制备出符合实验设计要求的碳纤维增强铜基复合材料。当加入Ti粉的质量分数达到10%时,在碳铜界面处有少量的TiC生成,但碳纤维和铜基体复合状况普遍较差。所制得的复合材料,其导电率最高仅为65%IACS,室温抗拉强度最高仅为50.5MPa。 碳纤维束经热空气氧化除胶后,变得较为蓬松,其力学性能有所降低。经过400℃,1h热空气氧化处理后的碳纤维,其上所镀Cr膜与纤维结合良好,无Cr膜脱落、剥离现象。 碳纤维表面磁控溅射Cr膜的工艺参数为:溅射功率50W,溅射时间40min,压强2.0Pa,氩气流量为20sccm。经此工艺可在碳纤维表面镀得厚度约为400nm至500nmCr膜,镀层表面光亮,无“黑心现象”,存在沿纵向分布沟槽。在碳纤维表面镀Cr可有效改善碳纤维与铜基体的润湿性,在1200℃,真空度4×10-1Pa的条件下,铜液液相浸渗碳纤维2h后,所制得的复合材料,碳纤维与铜基体两者界面平整清晰,其轴向导电率达到了83%IACS,硬度为56.3HB。