以經(jīng)過(guò)低溫氧化和提拉HA溶膠改性處理的碳纖維為增強(qiáng)體,采用離心-凝膠注模成型技術(shù)制備梯度碳纖維/HA復(fù)合材料。觀察了碳纖維改性處理后的形貌,研究了碳纖維/HA漿料的特性,以及漿料的凝膠固化過(guò)程。分析了離心轉(zhuǎn)數(shù)、碳纖維含量對(duì)梯度復(fù)合材料生坯密度梯度的影響。觀察了燒結(jié)后梯度復(fù)合材料的顯微組織,并測(cè)量了不同燒結(jié)溫度和碳纖維分布的HA復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性。研究結(jié)果表明改性處理碳纖維表面形成一層致密的、結(jié)合性能較好的膜層,燒結(jié)后可以很好地連接基體和碳纖維。在p H=9,分散劑含量為5wt%,漿料固相含量為40wt%,碳纖維含量為2wt%時(shí),碳纖維/HA漿料具有良好的分散性和穩(wěn)定性。當(dāng)催化劑和引發(fā)劑含量均為0.9wt%時(shí),起始凝膠和終止固化時(shí)間與離心成型工藝相匹配。當(dāng)離心轉(zhuǎn)數(shù)為1000 r/min,碳纖維含量為2wt%時(shí),離心-凝膠注模成型所得試樣具有良好的密度梯度,1100℃燒結(jié)2 h后,該復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度達(dá)到最大值101.7 MPa;斷裂韌性為1.98 MPa·m1/2,分別比干壓成型制備的均勻碳纖維/HA復(fù)合材料提高了29.7%和25.3%。

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【文章目錄】：
1 引言
2 實(shí)驗(yàn)
    2. 1 碳纖維改性
    2. 2 碳纖維/ HA漿料制備
    2. 3 離心-凝膠注模成型
3 結(jié)果與討論
    3. 1 碳纖維改性前后的表面形貌分析
    3. 2 碳纖維/ HA漿料特性分析
        3. 2. 1 HA粉體的Zeta電位分析
        3. 2. 2 分散劑含量對(duì)碳纖維/ HA漿料粘度的影響
        3. 2. 3 碳纖維含量對(duì)碳纖維/ HA漿料粘度的影響
    3. 3 引發(fā)劑和催化劑含量對(duì)碳纖維/ HA漿料凝膠固化時(shí)間的影響
    3. 4 離心轉(zhuǎn)數(shù)和碳纖維含量對(duì)碳纖維/ HA生坯密度均勻性的影響
    3. 5 燒結(jié)溫度對(duì)梯度碳纖維/ HA復(fù)合材料力學(xué)性能影響
    3. 6 碳纖維分布情況對(duì)梯度碳纖維/ HA復(fù)合材料力學(xué)性能影響
4 結(jié)論



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