三维网状碳纤维/HA复合材料的制备及性能研究

以三维网状碳纤维为增强体采用离心成型技术制备新型HA复合材料。重点研究三维网状碳纤维的改性工艺,观察改性前后碳纤维表面的微观形貌,分析离心加速度和HA浆料固相含量对离心过程中物质分离现象的影响,测量新型复合材料抗弯强度和断裂韧度。研究结果表明经过对氨基苯甲酸和提拉HA溶胶复合处理的碳纤维表面具有一层致密的、与基体结合性能较好的膜层。在p H=9,分散剂含量为5 wt%时,固相含量为55 wt%的HA浆料在2 860 g加速度下离心后所得生坯密度均匀,1 100℃真空烧结后三维网状碳纤维/HA复合材料的抗弯强度为109.4 MPa;断裂韧度为1.98 MPa·m1/2,分别比纯HA材料提高2.2和1.5倍。

三维网状C_f/NiTi/HA复合材料的制备及力学性能研究

采用离心注浆成型工艺制备了三维网状碳纤维/NiTi/HA复合材料。研究了NiTi/HA浆料的分散性以及离心后复合材料生坯密度均匀性,测试了HA复合材料的力学性能,观察了碳纤维表面以及复合材料断口的微观形貌。研究结果表明:当固相含量为55 wt%,NiTi含量为5 wt%时,NiTi/HA浆料的粘度为235 mp·s,具有良好的分散性,该浆料在3 500 r/min的速度下离心所得的生坯密度梯度较小,没有明显的物质分离现象。经1 100℃烧结2 h后,三维网状碳纤维/NiTi/HA复合材料的抗弯强度和断裂韧性分别为108.4 MPa和1.96 MPa.m^(1/2),比基体提高234.5%和157.8%。这表明新型HA复合材料具有更佳的力学性能。