离心-凝胶注模成型技术制备梯度碳纤维/HA复合材料

发布时间：2024-05-09 04:36

　　以经过低温氧化和提拉HA溶胶改性处理的碳纤维为增强体,采用离心-凝胶注模成型技术制备梯度碳纤维/HA复合材料。观察了碳纤维改性处理后的形貌,研究了碳纤维/HA浆料的特性,以及浆料的凝胶固化过程。分析了离心转数、碳纤维含量对梯度复合材料生坯密度梯度的影响。观察了烧结后梯度复合材料的显微组织,并测量了不同烧结温度和碳纤维分布的HA复合材料的抗弯强度和断裂韧性。研究结果表明改性处理碳纤维表面形成一层致密的、结合性能较好的膜层,烧结后可以很好地连接基体和碳纤维。在p H=9,分散剂含量为5wt%,浆料固相含量为40wt%,碳纤维含量为2wt%时,碳纤维/HA浆料具有良好的分散性和稳定性。当催化剂和引发剂含量均为0.9wt%时,起始凝胶和终止固化时间与离心成型工艺相匹配。当离心转数为1000 r/min,碳纤维含量为2wt%时,离心-凝胶注模成型所得试样具有良好的密度梯度,1100℃烧结2 h后,该复合材料的抗弯强度达到最大值101.7 MPa;断裂韧性为1.98 MPa·m1/2,分别比干压成型制备的均匀碳纤维/HA复合材料提高了29.7%和25.3%。

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 引言
2 实验
    2. 1 碳纤维改性
    2. 2 碳纤维/ HA浆料制备
    2. 3 离心-凝胶注模成型
3 结果与讨论
    3. 1 碳纤维改性前后的表面形貌分析
    3. 2 碳纤维/ HA浆料特性分析
        3. 2. 1 HA粉体的Zeta电位分析
        3. 2. 2 分散剂含量对碳纤维/ HA浆料粘度的影响
        3. 2. 3 碳纤维含量对碳纤维/ HA浆料粘度的影响
    3. 3 引发剂和催化剂含量对碳纤维/ HA浆料凝胶固化时间的影响
    3. 4 离心转数和碳纤维含量对碳纤维/ HA生坯密度均匀性的影响
    3. 5 烧结温度对梯度碳纤维/ HA复合材料力学性能影响
    3. 6 碳纤维分布情况对梯度碳纤维/ HA复合材料力学性能影响
4 结论



本文编号：3968326