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

论文摘要

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。

论文目录

• 1 实验方法
•   1.1 实验材料及电镀装置
•   1.2 Cf/Al复合材料制备
•   1.3 微观组织结构表征及力学性能测试与分析
• 2 实验结果
•   2.1 碳纤维表面除胶处理
•   2.2 碳纤维表面Cu界面层微观形貌
•   2.3 Cf/Al复合材料微观形貌
•   2.4 物相及元素分布分析
•   2.5 Cf/Al复合材料力学性能及断口分析
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吕钊钊,祖宇飞,沙建军,鲜玉强,张伟,崔鼎,严从林

关键词: 碳纤维,铝基复合材料,界面层,力学性能,微观结构

来源: 金属学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,中国工程物理研究院应用电子学研究所

基金: 国家自然科学基金委员会与中国工程物理研究院联合基金项目No.U1630129~~

分类号: TB333

页码: 317-324

总页数: 8

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