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碳纤维由于具有高的比强度、比模量、耐高温、耐疲劳、低膨胀和自润滑等优异的综合性能,使其成为一种非常理想的制备铜基复合材料的增强体材料。但是,碳纤维与金属铜之间的润湿性较差,为此往往需要对碳纤维进行表面处理。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。研究了镀液pH值、施镀温度和施镀时间对镀层沉积速率及表面形貌的影响,确定了化学镀Ni、Cu最佳工艺参数以及化学镀Cu/Ni双镀层方法。碳纤维表面化学镀Ni的最佳工艺是:镀液pH值8.0,施镀温度70℃,施镀时间3min;碳纤维表面化学镀Cu的最佳工艺是:镀液NaOH浓度14g/L,施镀温度55℃,施镀时间2min;碳纤维化学镀Cu/Ni双镀层,镀完Cu之后镀Ni时需要进行诱导反应。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。使用真空热压烧结制备碳纤维体积含量为5%、15%、25%的CF/Cu复合材料。对短碳纤维增强铜基复合材料的密度、显微硬度以及导电性进行测试。结果如下:随着碳纤维体积百分比的增大,复合材料实际密度下降,硬度升高,导电性降低。由于三种镀层碳纤维界面结合特征的不同,对其所制备的CF/Cu复合材料的性能也会产生影响,具体如下:Cu/Ni双镀层碳纤维增强铜基复合材料的密度高于镀Cu碳纤维而低于镀Ni碳纤维所制备铜基复合材料;硬度远远地高于镀Cu碳纤维更高于镀Ni碳纤维所制备铜基复合材料;导电性低于镀Cu碳纤维,但是明显高于镀Ni碳纤维所制备铜基复合材料。