表面改性碳纤维增强金属基的方法-论文.pdf

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1、HotWorkingTechnology2014，Vo1．43，No．16●综述●表面改性碳纤维增强金属基的方法庄严，陈敬超，程锦，孟璇，杨波(昆明理工大学稀贵及有色金属先进材料教育部重点实验室云南省新材料制备与加工重点实验室，云南昆明650093)摘要：简介了碳纤维增强金属基复合材料的优势、应用以及碳纤维与基体复合所存在的问题，概述了国内外解决碳纤维与金属基结合的表面问题的研究方法，介绍了化学镀无贵金属一步活化工艺，分析了化学镀的优点、原理以及处理方法。关键词：碳纤维；金属基；界面；表面处理；化学镀中图分类号：TB333文献标识码：A文章编号：1001．3814(2014)16．00

2、06．04ReviewofCarbonFiberSSurfaceModificationZHUANGYah，CHENJingchao，CHENGJin，MENGXuan，YANGBo(KeyLaboratoryofAdvanceMaterialofRarePreciousandNonferrousMetals，EducationMinistryofChina，KunmingUniversityofScienceandTechnology，Kunming650093，China)Abstract：Theadvantagesofcarbonfiberinhowtoreinforcemeta

3、lmarxcompositeandtheapplicationsofcarbonfiberwereanalyzed．Theexistingproblemsinthecarbonfiberandmarxcompositewereintroduced．Thecommonmethodsforcarbonfibersurfacetreatmentweremainlysummerized．Thechemicalplatingwasdetailed．Keywords：carbonfiber；metalmatrix；interface；surfacetreatment；chemicalplating

4、金属基复合材料是由增强体和基体金属材料通的桥梁：另一方面又以界面脱粘和增强体的拔出来过一定的方法复合而成的。以碳纤维为增强体的复使裂纹偏移和吸收能量。因而。界面对复合材料至关合材料具有比刚强度高、比铝密度小的特性，是目前重要，但由于界面结构和化学成分等复杂性，以及区最受重视的高性能材料之一。近些年来，随化工行业域小难表征，造成界面问题仍是复合材料研究中仍的发展，碳纤维生产工艺的不断改进和成熟。碳纤维待解决的科学问题。的价格一路走低，以碳纤维作为增强体的复合材料。碳纤维和金属基体复合过程的本质就是纤维单有了广泛应用领域。从20世纪开始．国家就在号召位体积内极小的表面形成为具有润湿性。并且

5、能传经济由粗放型向集约型转变。近几年，国家一直非常递应力的界面。由于界面具有粘结强度。会将施加外重视国有企业改革，要改善国有企业落后面貌。以价力，经由基体通过界面传递到增强体。因而形成界面格低的合金和碳纤维为原料的复合材料，将成为材需要接触的两相具有表面润湿性。由于碳纤维表面料界的重点研究【。缺乏活性官能团，反应活性低，与基体的润湿性差，界面对复合材料的影响具有双重性，一方面起界面中存在较多的缺陷，使其应有的作用不能最大到传递载荷的作用，是基体与增强体之间传递载荷限度发挥，这限制了该复合材料的性能，因此必须通过表面改性提高其润湿性和粘结性。本文总结了金属基碳纤维增强体表面处理技术的几种

6、常用方法。收稿日期：2013．10．08基金项目：国家自然科学联合基金资助项目(u0837601)；南省创新1国内外研究方法团队项目(2009C1003)作者简介：庄严(1988一)，女，吉林人，硕士研究生，研究方向为复合材料；目前。用于增强金属基复合材料的碳纤维表面电话：18314367613；E-mail：514362273@qq．corn处理的方法主要有：氧化处理、涂覆处理等。其中氧通讯作者：陈敬超(1962一)，男，四川人，教授，博士，研究方向为金属材料化处理包括气相氧化和液相氧化，涂覆处理包括电及复合材料制备技术与基础理论：电话：0871．65189490；E-mail：cj

7、ingchao@hotmail．com镀、气相沉积、溶胶一凝胶法和化学镀等[3-4]。6《热k_T-工艺》2014年8月第43卷第16期气相氧化使用的氧化剂有：空气、氧气、臭氧等连续表面改性。并在其表面进行电镀镍处理，经分含氧气体。氧化处理后，碳纤维面积增大，官能基团析．结果表明：经过阳极氧化处理后，碳纤维表面的增多．可提高复合材料界面的粘接强度和材料的力活性官能团大幅度增多；拉伸强度降低先慢后快；镍学性能。层与碳纤维的结合力以及抗氧化性得到了