复合材料/镀层的界面颗粒强化机理与工艺
发布时间：2021-03-15 12:41
金属化的纤维增强复合材料结构具有复合材料质轻高强的特点,又可以兼顾金属所具有的导电性、耐磨性以及耐氧化性好的优点,因此作为功能性材料广泛应用航空、航天、汽车、风力发电等领域。然而,由于复合材料属于各向异性的非均质材料,难获得均匀的微观表面,且复合材料和金属材料之间的极性差异较大,造成镀层和复合材料之间脆弱的结合界面,导致结构在制造或者服役的过程中,镀层和复合材料之间频繁的出现损伤和裂纹,影响金属化复合材料结构功能的发挥。因此研究具有工艺简单,镀层／复合材料界面强化的金属化工艺,对于拓展复合材料的应用具有重要的工程意义。化学镀具有工艺简单、适用范围广、工艺温度低的特点,是目前复合材料金属化广泛采用的一种工艺方法。但采用传统化学镀技术制备的金属镀层其结合强度主要依靠金属镀层和复合材料之间的机械锁合作用,其镀层的结合强度已经不能满足使用的需求。因此本文基于化学镀技术的理论和复合材料成型的工艺特点,提出一种增强镀层和复合材料之间结合强度的工艺方法。工作如下：首先,采用真空辅助成型工艺制备了复合材料试件；然后采用传统塑料金属化的工艺流程,在复合材料表面制备了金属镀层；采用两种粗化方法粗化复合材料...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１复合材料金属化的应用实例??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｅｘａｍｐｌｅｓ?ｏｆ?ｍｅｔａｌｉｚｅｄ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ??
图２．?２?ＧＦＲＰ制备??Ｆｉｇ．２．２?Ｔｈｅ?ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＧＦＲＰ??表２．１?ＧＦＲＰ制备仪器及材料参数??
电镀?敏化处理水洗Ｉ??图２．?５电镀工艺流程??Ｆｉｇ?２．５?Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??２．５．１电键前处理??经过化学镀之后的银层／复合材料表面会残留不同的杂质或者是溶液残留物，这些??物质一方面会阻碍镀层在基体表面的正常结晶生长，影响电镜层的结合强度；另一方面??残佘的物质会在电镀液中，污染电镀液，因此需要对复合材料进行化学除油和电化学除??油。??表２．?７电化学除油工艺参数??Ｔａｂ２．７?Ｔｈｅ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｅ?ｏｆ?ｄｅｇｒｅａｓｉｎｇ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ??化学除油?电化学除油??氢氧化钠?６０ｇ／Ｌ?ｉｓｉ／Ｌ??碳酸铀?３０ｇ／Ｌ?２０ｇ／Ｌ??磷酸钠?４０ｇ／Ｌ?２５ｇ／Ｌ??桂酸钠?ｌＯｇ／Ｌ??温度?８０。Ｃ?温度?７０。Ｃ，时间?２－３ｎｉｉｎ??时间３－５ｍｉｎ?电流密度５Ａ／ｄｉｎ＇??待试件在化学除油之后，还需进行电化学除油。电化学除油是利用水的电解机制，??当零件作为阴极除油时，表面进行的还原反应，析出的是氢气；当零件阳极除油时，表??面进行的是氧化反应，析出的是氧气。由于进行电化学除油的零件己经经过化学除油，??表面的污渍已经比较少了
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纤维增强环氧树脂复合材料化学镀镍工艺的研究[J]. 赵文渊,张胜全,张恩玉,石浩成,陈安涛. 电镀与环保. 2013(02)
[2]碳纤维复合材料化学镀铜工艺研究[J]. 吴礼群,陈旭,魏无际. 电子机械工程. 2012(06)
[3]基于真实接触面积的摩擦模型[J]. 黄平,赖添茂. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(10)
[4]环氧树脂表面化学镀镍层制备及结合力评价[J]. 靳鹏,董世运,张晓东,汪笑鹤. 中国表面工程. 2011(03)
[5]具有短纤维增韧界面的复合材料夹芯梁断裂机制的实验和数值研究[J]. 孙士勇,王灿,陈浩然. 复合材料学报. 2011(01)
[6]脉冲电镀镍及其性能的研究[J]. 周丽,于锦,马安远. 电镀与涂饰. 2009(11)
[7]表面预处理对复合材料铝导电涂层性能的影响[J]. 纪朝辉,李娜,胡晓莉,贾鹏. 焊接技术. 2009(10)
[8]环氧树脂基复合材料表面金属化处理及其性能探讨[J]. 张天才,涂兴文,王信,吴键,陈亮. 包装工程. 2009(09)
[9]碳纤维天线表面金属化的研究及应用[J]. 李金良,宁晓磊,金超. 无线电通信技术. 2009(04)
[10]先进树脂基复合材料技术发展及应用现状[J]. 陈祥宝,张宝艳,邢丽英. 中国材料进展. 2009(06)
博士论文
[1]碳纤维增强树脂基复合材料表面氧化铝层制备及性能研究[D]. 孙冠宏.哈尔滨工业大学 2013
[2]磨料群可控排布砂轮的制备技术及其磨削性能[D]. 袁和平.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]卫星天线用碳纤维增强复合材料表面金属化研究[D]. 任屏源.兰州大学 2007
[2]电沉积纳米晶体镍的制备及组织结构与性能的研究[D]. 喻辉.福州大学 2005
本文编号：3084195
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１复合材料金属化的应用实例??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｅｘａｍｐｌｅｓ?ｏｆ?ｍｅｔａｌｉｚｅｄ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ??
图２．?２?ＧＦＲＰ制备??Ｆｉｇ．２．２?Ｔｈｅ?ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＧＦＲＰ??表２．１?ＧＦＲＰ制备仪器及材料参数??
电镀?敏化处理水洗Ｉ??图２．?５电镀工艺流程??Ｆｉｇ?２．５?Ｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｉｎｇ?ｐｒｏｃｅｓｓ??２．５．１电键前处理??经过化学镀之后的银层／复合材料表面会残留不同的杂质或者是溶液残留物，这些??物质一方面会阻碍镀层在基体表面的正常结晶生长，影响电镜层的结合强度；另一方面??残佘的物质会在电镀液中，污染电镀液，因此需要对复合材料进行化学除油和电化学除??油。??表２．?７电化学除油工艺参数??Ｔａｂ２．７?Ｔｈｅ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｅ?ｏｆ?ｄｅｇｒｅａｓｉｎｇ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ??化学除油?电化学除油??氢氧化钠?６０ｇ／Ｌ?ｉｓｉ／Ｌ??碳酸铀?３０ｇ／Ｌ?２０ｇ／Ｌ??磷酸钠?４０ｇ／Ｌ?２５ｇ／Ｌ??桂酸钠?ｌＯｇ／Ｌ??温度?８０。Ｃ?温度?７０。Ｃ，时间?２－３ｎｉｉｎ??时间３－５ｍｉｎ?电流密度５Ａ／ｄｉｎ＇??待试件在化学除油之后，还需进行电化学除油。电化学除油是利用水的电解机制，??当零件作为阴极除油时，表面进行的还原反应，析出的是氢气；当零件阳极除油时，表??面进行的是氧化反应，析出的是氧气。由于进行电化学除油的零件己经经过化学除油，??表面的污渍已经比较少了
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纤维增强环氧树脂复合材料化学镀镍工艺的研究[J]. 赵文渊,张胜全,张恩玉,石浩成,陈安涛. 电镀与环保. 2013(02)
[2]碳纤维复合材料化学镀铜工艺研究[J]. 吴礼群,陈旭,魏无际. 电子机械工程. 2012(06)
[3]基于真实接触面积的摩擦模型[J]. 黄平,赖添茂. 华南理工大学学报(自然科学版). 2012(10)
[4]环氧树脂表面化学镀镍层制备及结合力评价[J]. 靳鹏,董世运,张晓东,汪笑鹤. 中国表面工程. 2011(03)
[5]具有短纤维增韧界面的复合材料夹芯梁断裂机制的实验和数值研究[J]. 孙士勇,王灿,陈浩然. 复合材料学报. 2011(01)
[6]脉冲电镀镍及其性能的研究[J]. 周丽,于锦,马安远. 电镀与涂饰. 2009(11)
[7]表面预处理对复合材料铝导电涂层性能的影响[J]. 纪朝辉,李娜,胡晓莉,贾鹏. 焊接技术. 2009(10)
[8]环氧树脂基复合材料表面金属化处理及其性能探讨[J]. 张天才,涂兴文,王信,吴键,陈亮. 包装工程. 2009(09)
[9]碳纤维天线表面金属化的研究及应用[J]. 李金良,宁晓磊,金超. 无线电通信技术. 2009(04)
[10]先进树脂基复合材料技术发展及应用现状[J]. 陈祥宝,张宝艳,邢丽英. 中国材料进展. 2009(06)
博士论文
[1]碳纤维增强树脂基复合材料表面氧化铝层制备及性能研究[D]. 孙冠宏.哈尔滨工业大学 2013
[2]磨料群可控排布砂轮的制备技术及其磨削性能[D]. 袁和平.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]卫星天线用碳纤维增强复合材料表面金属化研究[D]. 任屏源.兰州大学 2007
[2]电沉积纳米晶体镍的制备及组织结构与性能的研究[D]. 喻辉.福州大学 2005
本文编号：3084195
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