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

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.

关键词：碳纤维、铝基复合材料、界面层、力学性能、微观结构

所属期刊栏目：55

分类号：TB331(工程材料学)

资助基金：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

在线出版日期：2019-04-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：317-324