李强
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于景媛
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穆柏春
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孙旭东
人工晶体学报
先对碳纤维进行对氨基苯甲酸预处理,然后通过溶胶-凝胶技术在预处理后碳纤维表面涂覆HA涂层,随后利用粉末冶金技术制备改性碳纤维增强纳米HA复合材料.研究碳纤维的改性工艺,观察改性后碳纤维表面的微观形貌,测量小同碳纤维含量下复合材料的抗弯强度和断裂韧性.结果表明对氨基苯甲酸处理后碳纤维表面形成大量的纵向凹槽,表面粗糙度增加,将其在HA溶胶中提拉5次后可以在表面获得一层致密的、结合性能较好的膜层.烧结产物中HA过渡层可以很好地连接基体和碳纤维,提高纳米HA复合材料的力学性能,当碳纤维含量为3vol％时,溶胶-凝胶改性碳纤维/纳米HA复合材料的抗弯强度达到最大值84.6 MPa,是基体抗弯强度的3.45倍.当碳纤维含量为4vol％时,溶胶-凝胶改性碳纤维/纳米HA复合材料的断裂韧度达到最大值1.92 MPa·m1/2,是基体断裂韧度的2.43倍.
关键词:
HA复合材料
,
溶胶-凝胶
,
改性碳纤维
,
HA膜层
,
力学性能
李强
,
张峰峰
,
于景媛
,
孟秀娟
,
孙旭东
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.05.026
先对碳纤维进行 HCl 预处理,然后通过溶胶-凝胶技术在预处理后碳纤维表面涂覆 HA 涂层,最后利用离心成型技术制备改性碳纤维增强 HA复合材料.重点研究碳纤维的改性工艺,观察改性前后碳纤维表面的微观形貌,分析 HA 浆料固相含量对离心过程中物质分离现象的影响,测量不同碳纤维含量下烧结产物的抗弯强度和断裂韧度.研究结果表明,经过HCl和提拉HA溶胶复合处理的碳纤维表面具有1层致密的、与基体结合性能较好的膜层.固相含量为50％(质量分数)HA 浆料在2860 g 加速度下离心后所得生坯密度均匀,SEM观察表明烧结产物致密,没有明显的物质分离现象.当碳纤维含量为2％(质量分数)时,离心成型制备的改性碳纤维/HA 复合材料的抗弯强度达到最大值93．5 MPa；当碳纤维含量为2．5％(质量分数)时,该复合材料的断裂韧度达到最大值1．96 MPa?m1/2.
关键词:
离心成型
,
HA复合材料
,
改性碳纤维
,
力学性能
