镀铜石墨纤维热处理过程中力学性能及微观结构的研究

摘要

纤维表面沉积铜是解决金属铜基体与沥青基石墨纤维之间浸润性的一种办法。本文在自制的电镀设备中以铜离子的络合物为电解质,用电镀的办法在石墨纤维表面得到完整的铜镀层。SEM照片显示:纤维电镀过程中的"黑芯"现象未出现,石墨纤维均被铜完全包覆,镀层表面较平整、光滑。XRD分析表明:铜的(220)面存在择优取向:Tc值为55.2﹪。镀铜纤维在高纯氮气的保护下热处理。考察不同热处理温度下镀铜纤维的拉伸强度,并用SEM观察纤维的表面形貌,用XRD表征其微观结构。结果显示:随热处理温度升高,镀铜纤维的拉伸强度先上升,在773K时取得最大值:1.63GPa,后快速下降到初始值。在这个过程中,铜镀层的微观结构经历了三个阶段:573K左右,内应力下降,773K时发生重结晶:晶粒尺寸:17nm,晶格畸变:0.09﹪,973K左右,铜镀层因发生球聚而变得不连续。