短碳纤维增强铝基复合材料的半固态加工

采用M4 0石墨纤维和LY12合金 ,挤压浸渗后半固态下直接充填成形 ,制备了短碳纤维增强铝基复合材料。研究了半固态加工对材料的组织与性能的影响及与固态塑性成形的区别。结果表明 :半固态下加工碳纤维的纤维长度明显高于固态加工。

碳纤维增强铝基复合材料裂纹图像检测

根据检测目标的特点,提出了适用于本文的以下4种改进的图像处理算法:图像二值化、区域生长、数学形态学算法、骨架提取算法。利用上述图像处理算法相结合的方式对由SEM(扫描电镜)采集到的微观裂纹图像进行处理,提取并计算出裂纹长度和宽度,将计算值与测量值进行比较,验证方法的准确性。此方法为碳纤维增强铝基复合材料裂纹的裂纹图像检测提供了一种新途径。

C_f/Al复合材料管件的真空液相成型工艺研究

以高模高强碳纤维M4 0J(6K)增强铝基复合管为研究对象 ,研究了真空反压液相浸渗工艺中 ,纤维束丝分散技术、预制件压缩强度提高技术及碳纤维涂层对管件成型及性能的影响。结果表明 :SiCp 可以起分散作用 ,有利于浸渍 ;加入 10 %的偏磷酸盐的预制件经 6 80℃真空去胶后的压缩性能满足浸渗要求 ,纤维保持了较好的平直度且分布均匀。C Al2 O3涂层对复合材料的性能有较大影响 ,经涂层处理后的预制件所制备出的复合材料的强度比未经涂层处理的提高了 13%左右。所制备的复合材料的比强度、比模量较高 ,密度小于 2 .5g/cm3。

C_(sf)/Al复合材料管的制备与性能

碳纤维增强铝基复合材料管具有高比强度、高比刚度、低膨胀率等优点 ,尺寸稳定性好 ,非常适合作为空间材料使用。采用M4 0短纤维和LY12铝合金 ,用挤压浸渗法制备了短碳纤维增强的铝基复合材料 ,并挤压成具有较高力学性能的复合材料管 。

热压对短碳纤维增强2024复合材料组织和性能影响

采用真空热压烧结工艺制备了纤维长度为3mm、质量分数为3%的短碳纤维增强2024铝基复合材料。研究了热压工艺对复合材料密度、晶粒尺寸、界面结构和硬度的影响。结果表明,在450℃、50MPa下保温50min时,复合材料致密程度较高,纤维与α(Al)基体的界面结合良好,硬度达到最高。由于镀铜层提高了纤维与α(Al)基体的润湿性,镀铜短碳纤维比没有镀铜的短碳纤维对复合材料的性能提高更显著。

真空吸渗挤压制备2D-C_f/Al复合材料的组织和性能研究

采用真空吸渗挤压工艺制备了二维碳纤维增强铝基（2D-Cf/Al）复合材料。在挤压力（比压）为60-90 MPa、真空度为10-30 k Pa、浸渗挤压温度为580-620℃、保压时间为60-120 s时,可以获得浸渗充分和成形质量良好的复合材料。微观组织观察分析表明,基体合金和碳纤维分布均匀,纤维无折断、漂移现象,无明显微观缺陷。对Cf/Al复合材料进行密度和拉伸性能测试,其密度比基体合金降低17.9%,抗拉强度提高100%。热处理实验表明,经过T6热处理,基体合金的组织得到改善,内部应力和缺陷得到有效控制和消除,抗拉强度提高41%,而碳纤维和基体合金热膨胀系数的差异会在复合材料内部产生不良应力,导致其拉伸性能没有提高反而下降16%。

超声波振动法制备C_f/Al复合材料的组织及性能

采用超声波振动法制备了碳纤维增强铝基复合材料,实现了在普通铸造方式下获得组织均匀的碳纤维增强铝基复合材料,应用扫描电镜及万能拉伸试验机,研究超声波振动法制备工艺及超声波振动时间对复合材料力学性能的影响。结果表明,超声波振动对使铝液均匀的完全填充到碳纤维间隙的作用显著。并且拉伸性能随着振动时间的增加而提高。当振动时间从10s增加到30s时,C_f/Al复合材料的抗拉强度从105 MPa提高到130 MPa。