短碳纖維增強(qiáng)A356合金復(fù)合材料的研究.pdf

1、碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具有高的比強(qiáng)度、比剛度以及良好的高溫性能和尺寸穩(wěn)定性，在航空、航天、國(guó)防及汽車工業(yè)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。本文選擇在汽車輪轂方面廣為使用的鋁合金A356作為基體材料，采用攪拌鑄造法制備出高強(qiáng)度的短碳纖維增強(qiáng)A356合金復(fù)合材料。
　　 碳纖維與鋁熔體浸潤(rùn)性差以及高溫下碳纖維與鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，一直是制備該復(fù)合材料的主要障礙。為解決這些問(wèn)題，本文采用在碳纖維表面化學(xué)鍍銅的方法改善碳纖維與鋁熔體的浸潤(rùn)性，達(dá)到控制

2、界面反應(yīng)發(fā)生的目的。
　　 本文對(duì)碳纖維表面化學(xué)鍍銅采用鎳鹽活化的工藝，研究了工藝參數(shù)對(duì)鎳鹽活化效果的影響。經(jīng)過(guò)分析比較，確定了碳纖維表面鎳鹽活化的最佳工藝條件并針對(duì)鎳鹽活化新工藝，優(yōu)化了化學(xué)鍍銅的工藝條件。
　　 本論文探索了攪拌溫度、攪拌時(shí)間、攪拌速度對(duì)制備復(fù)合材料的影響，通過(guò)掃描電鏡對(duì)碳纖維的分布以及界面情況進(jìn)行了觀察等方法，最后確定了攪拌鑄造法制備短碳纖維增強(qiáng)A356合金復(fù)合材料的最佳工藝條件。
　　 論

3、文中對(duì)最優(yōu)工藝條件下獲得的試樣進(jìn)行了抗拉和抗彎強(qiáng)度測(cè)試，在短碳纖維尺寸2～4mm、碳纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12％的條件制備出抗拉強(qiáng)度為365MPa、抗彎強(qiáng)度547MPa的高強(qiáng)度復(fù)合材料。復(fù)合材料的抗拉和抗彎強(qiáng)度與經(jīng)過(guò)熱處理的A356合金相比，力學(xué)性能獲得很大的提高。
　　 通過(guò)系統(tǒng)的研究，得出以下結(jié)果：
　　 (1)碳纖維表面化學(xué)鍍銅鎳鹽活化的新方法，有效可行，操作簡(jiǎn)單，取得了良好的鍍覆效果，降低了碳纖維表面化學(xué)鍍銅成本。