苏青青
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李微微
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刘磊
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沈彬
材料导报
碳纤维增强铜基复合材料是一种极具发展前途的金属基复合材料.介绍了碳纤维增强铜基复合材料的制备工艺,总结概述了目前短碳纤维增强铜基复合材料的物理力学性能研究进展及其在航空航天、汽车、电子方面的应用现状和前景.探讨分析了碳纤维增强铜基复合材料的研究开发趋向,对碳纤维增强铜基复合材料的研究开发和实际应用具有一定的指导意义.
关键词:
碳纤维增强铜基复合材料
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研究进展
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应用
李春阳
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李微微
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李瑞培
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徐文静
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陈忠仁
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20140611.003
针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与基体之间界面结合强度低的问题,采用超声波结合铬酸溶液氧化的复合工艺对UHMWPE纤维进行表面处理,并将处理后的纤维加入到天然橡胶(NR)中制备短切UHM-WPE纤维/NR复合材料.结果表明:复合改性工艺可有效增加纤维表面粗糙度及表面含氧官能团含量,最佳改性工艺条件为:按照重铬酸钾、水及浓硫酸的质量比7∶12∶150配置铬酸溶液,将含有一定质量UHMWPE纤维的铬酸溶液放入35℃的超声波清洗仪中氧化5 min,其中超声波频率为100 kHz.与纯NR样品相比,在UH-MWPE纤维与NR的质量比为0～6∶100范围内,随着处理后短纤维含量的增加,复合材料的拉伸强度逐渐减小,最大损失量达到50％;复合材料的硬度不断增大,最大增加量达到96％;复合材料的撕裂强度先增大后减小,在UHMWPE纤维与NR的质量比为5∶100时达到最大值,最大增加量达到49％.
关键词:
超高分子量聚乙烯纤维
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超声波
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铬酸溶液
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复合表面改性
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复合材料
李瑞培
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李微微
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孟立
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李春阳
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.04.011
为增强超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维与环氧树脂(EP)基体之间的界面粘结强度,采用重铬酸钾溶液对 UHMWPE 纤维进行表面改性并制备 UHMWPE 纤维/EP 复合材料。结果表明,UHMWPE 纤维经液相氧化后表面刻蚀痕迹明显,表面粗糙度明显增加,结晶度增加了11.3%,与乙二醇的接触角减小了14.12°。与纯环氧树脂相比,纤维含量为0.4%的未改性 UHMWPE 纤维/EP 复合材料的拉伸强度降低18.04%,纤维含量为0.6%的液相氧化改性 UHMWPE 纤维/EP 复合材料的拉伸强度降低51.55%,未改性 UHMWPE(纤维含量0.5%)和液相氧化改性 UHMWPE(纤维含量0.4%)纤维/EP 复合材料的冲击强度分别提升了3.29%和4.39%。当纤维含量为0.3%时,液相氧化改性 UHMWPE 纤维/EP 复合材料的弯曲强度比纯环氧树脂增加6.55%,比未改性 UHMWPE纤维/EP 复合材料增加19%。当纤维含量由0增大到0.5%时,改性和未改性 UHMWPE 纤维/EP 复合材料的摩擦系数先增加后减小。
关键词:
超高分子量聚乙烯纤维
,
表面改性
,
复合材料
,
力学性能
,
摩擦性能
李微微
,
沈彬
,
刘磊
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.01.013
采用电化学沉积的方法制备了类似"糖葫芦"结构铜短碳纤维复合增强体,并采用SEM,XPS,DSC等分析测试技术对其形貌及表面特征进行表征,进而分析球状铜层的形成机制.实验中首先将短碳纤维在450℃下煅烧1 h,然后将其均匀分散在镀液中(50 g·L-1 CuSO4·5H20+10 g·L-1酒石酸钠+90 g·L-1柠檬酸钠+12 g·L-1 KNO3),调节不同电压,得到"糖葫芦状"铜短碳纤维复合增强体.经过分析,煅烧处理后的碳纤维表面O元素含量增加,即含氧基团-OH和C=O含量升高,这些官能团使得纤维表面的活性增加.对于电镀铜来说,外加沉积电位以及活性基团自身与镀液中Cu2+反应的共同作用才是氧化还原反应的驱动力,当外加电位较低时,只有具有活性基团的位置才能发生反应沉积出铜,其他位置由于不能满足反应所需的最小驱动力而不能反应,因此形成"糖葫芦"结构.当电位增大,活性官能团的促进作用逐渐不明显,由沉积电压控制的初始形核过程占主导地位,发生均匀形核过程,表面获得均匀光滑沉积层.因此,通过控制沉积电压可以得到"糖葫芦"结构铜短碳纤维复合丝,此结构的临界电压为0.9 V,电镀时间为0.5 h.
关键词:
复合材料
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糖葫芦结构
,
电沉积
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机制
