复合材料离心机转简内壁镀铝和铝箔研究

摘要

为了提高碳纤维/环氧树脂基复合材料转筒内壁的耐腐蚀性、导热性以及密封性,对转筒内壁进行磁控溅射镀铝和粘贴铝箔.利用光学显微镜和SEM/EDS对厚为4.5μm、8.Oμm及12.5μm三种铝箔进行表面分析;采用划刻法、拉拔法以及剪切法对镀铝层和铝箔与转筒的黏结强度进行测量;并对内壁含有镀铝或铝箔的圆环进行超高速旋转实验,分析镀铝层和铝箔在离心力场下随圆环的应力应变情况.结果表明:厚度为4.5μm的镀铝层均匀度差、不能在转筒内形成连续完整的内衬层,划刻后表面镀铝层脱落翘曲较小,拉拔法测得粘结强度在0.40～0.55MP,剪切法测得黏结强度在1.25～1.50MP,400m/s高速旋转后,圆环与转子结合处因接触应力过大,转子内壁凹陷而产生镀铝层脱落,其他区域表面形貌无明显变化,厚度为12μm的镀铝层可在转筒内形成一个连续的内衬层,表面划刻后镀铝层脱落较多,翘曲较大;铝箔可在表面形成光滑的金属内衬,表面形貌较好,划刻后表面脱落翘曲较小,采用拉倒法测得铝箔与复合材料表面的黏结强度基本在0.45-0.50MP之间.综上所述,相对于内表面磁控溅射镀铝,表面贴覆铝箔更适合于复合材料离心机转筒.