Способ изготовления композиционных материалов на основе меди и углеродных волокон Советский патент 1975 года по МПК B22F3/14 B22F7/00 

1

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности, к способам изготовления композиционных материалов па основе меди и углеродных волокоп.

Известен способ изготовления композиционных материалов на основе меди п углеродных волокон, включающий окисление углеродных волокон, покрытие их медью и горячее прессование при температуре около 1000°С и давлении 350 кг/см.

Известный способ предусматривает покрытие волокон медью или химическим, или электролитическим путем.

Однако покрытие медью одним из этих приемов не обеспечивает равиомерного распределения волокна в матрице, что ухудшает свойства композиционных материалов.

Композиционные материалы, изготовленные известным способом, имеют прочность на растяжение около 15 кг/мм. При давлении горячего прессования менее 35 кг/см материал имеет высокую пористость, а при давлении горячего прессования более 250 кг/см происходит разрушение углеродных волокон, приводящее к резкому снижению прочностных свойств.

Предложенный способ отличается от известного тем, что, с целью повышения физикомеханических свойств, покрытие волокон медью осуществляют сначала химическим осаждением, затем электролитически.м, а горячее прессование проводят при температуре 920- 980°С и давлении 35-250 кг/см.

Способ осуществляют следующим образом.

Высокопрочные высо1;омодульные углеродные волокна окисляют на воздухе при температуре 500°С в течение 1 мин, затем в течение 10 мин их обрабатывают в подкисленном растворе хлористого олова и в течение 5 мин

в растворе хлористого палладия при рН 3-4.

Затем проводят химическое осаждение на волокна меди из раствора, в состав которого входят: сернокислая медь, формалин, гидроокись натрия, калий-натрий виннокислый и диэтилдитиокарбо.мат натр1ш.

Время нанесения первичного металлического покрытия 5 мин.

Панесение меди на волокна электролитическим осаждением осуществляют в электролите: GuSO4-5H2O HoSOj 60 мл/л при плотности тока 2-5 а/дм и в течение 4 час. Горячее прессование проводят в вакууме в

течение 30 мин нри температуре 940°С и давлении 50 кг/см.

Композиционный материал на основе медн и углеродного волокна, содержащий 5 вес. % волокна, полученный предложенным способом, имеет плотность 7,1 г/см прочность при 3 растяжении 50 кг/мм, модуль упругости 15000 кгс/см при сравнительно низком элекп пол ом-мм тросопротивлении 0,030 -----. Предмет изобретения Способ изготовления композиционных материалов на основе меди и углеродных волокон, 4 включающий окисление углеродных волокон, их покрытие медью и горячее прессование, отличающееся тем, что, с целью повыше физико-механических свойств, покрытие волокон медью осуществляют сначала химическим осаждением, затем - электролитическим, а горячее прессование проводят при температуре 920-980°С и давлении 35- 250 кг/см.