短碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備及性能研究

短碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的制備及性能研究

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1、蘭州大學(xué)2007屆頸士研究生學(xué)位論文摘要碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是目前最先進(jìn)的復(fù)合材料之一。它以其輕質(zhì)高強(qiáng),耐高溫,抗腐蝕,力學(xué)性能優(yōu)良等特點(diǎn)廣泛用作結(jié)構(gòu)材料及耐高溫抗燒蝕材料。碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料以其高的比強(qiáng)度、比剛度、軸向拉伸強(qiáng)度和耐磨性,優(yōu)異的耐高溫性能和低的熱膨脹系數(shù),良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、抗疲勞性等優(yōu)點(diǎn)在汽車,航天等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。本論文采用粉末冶金的方法制備了致密度較好的短碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料,對制備復(fù)合材料的關(guān)鍵工藝碳纖維的表面鍍銅進(jìn)行了優(yōu)化,較好的解決了短碳纖維與基體的相容性問題。對復(fù)合材料進(jìn)行了力學(xué)性能和摩擦磨損性

2、能的測試,測試結(jié)果如下;1.隨著Cf體積分?jǐn)?shù)增加,材料的致密度下降,硬度和抗拉強(qiáng)度呈現(xiàn)先增大后減小的規(guī)律。硬度最多可提高一倍之多,抗拉強(qiáng)度也比提高了80%以上。2.碳纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的主要磨損行為是塑性變形,而復(fù)合材料的磨損機(jī)制主要是粘著磨損和氧化磨損,并隨著復(fù)合材料的成分不同,磨損的主要機(jī)制所占的比例也隨之變化。關(guān)鍵詞:粉末冶金,鋁基復(fù)合材料,碳纖維,力學(xué)性能,摩擦學(xué)性能蘭州大學(xué)2007屆碩士研究生學(xué)位論文AbstractThecarbonfiberreinforcedcompositeisoneofpresentmostadva

3、ncedcomposites,Itexcelsinitslightquality,thermostable,thecorrosionresistance,excellentthermodynamicsperformanceandSOon.Thecharacteristicswidelys睨'veaSthestructuralmaterialtoanticipatethethermostableanti-ablatant.Becauseitshighspecificstrengthandrigidity,theaxiallongitudi

4、nalstrengthandtheresistancetowear,theoutstandingthermostableperformance,thelowthermal—expansioncoefficient,goodelectricconduction,thermalconductivityandfatigueresistancethecarbonfiberreinforcedaluminummatrixcompositehavethebroadapplicationinautomobile,astronautics,indust

5、riesetc.Inthisthesis,shortcarbonfiberreinforcedaluminummatrixcompositeswerepreparedbypowermetallurgytechnologyandthesampleshaveabetterdensity.Thetechnologyofcopper-platingtocarbonfibersurfaceswereoptimizedtoobtainasolutionsolvethecompatibilitybetweenshortcarbonfibersandm

6、atrixmartial.1f11emechanicalperformanceandIxibologicalbehaviorofthecompositewerealsodiscussed,themainresultsare鵲follows:1.Withtheincreasingofthereinforcedfibers,thecompactnessofcompositesdecreased,thehardnessandtensilestrengthofthecompositesincreasedatthebeginningandthen

7、decreasedwiththecontinuouslyincreasingofthereinforcedfibers.ThehardnessofthecompositeswasbeII蘭州大學(xué)2007屆碩士研究生學(xué)位論文twicemorethanbeforeheattreatmentandthetensilestrengthwasbeincreasedbyabout80%.2.ThemainwearbehavioroftheshortcarbonfiberreinforcedaluminummatrixcompositesWaspla

8、sticdeformation.Thewearmechanismsofthecompositesweremainlytheadhesivewearsandoxidativewears,theratiobet

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