表面改性碳纤维增强Fe3Si基复合材料的研究的中期报告.docx

表面改性碳纤维增强Fe3Si基复合材料的研究的中期报告
中期报告：表面改性碳纤维增强Fe3Si基复合材料的研究
背景：
Fe3Si合金具有优良的磁性能、机械性能和耐热性能等，因此被广泛地应用于磁记录头、汽车发动机等领域。然而，Fe3Si合金的低韧性和易于划伤等问题限制了其进一步的应用。碳纤维具有高强度、高模量和低密度等优良特性，因此被用作复合材料的增强相。表面改性可提高纤维与基体间的结合强度。
研究目标：
本研究旨在制备表面改性碳纤维增强Fe3Si基复合材料，并探究其力学性能。
方法：
1.制备表面改性碳纤维：将原始碳纤维接枝聚合物，然后经氧化处理和表面活化处理。
2.制备Fe3Si基复合材料：将表面改性碳纤维和Fe3Si粉末混合后，利用等离子喷涂技术进行涂层处理并制备Fe3Si基复合材料。
3.测试力学性能：采用万能材料测试机测试不同复合材料的拉伸强度和断裂伸长率，并进行比较分析。
结果：
1.表面改性碳纤维的制备：通过FE-SEM和XPS等测试手段表明，接枝聚合物、氧化处理和表面活化处理对碳纤维的表面形貌和化学性质均产生了显著的改变，并提高了其在Fe3Si基复合材料中的结合强度。
2.Fe3Si基复合材料的制备：经过等离子喷涂处理后，所制备的复合材料表面光滑、致密，且表面改性碳纤维与Fe3Si基体间结合良好。
3.力学性能测试：随着表面改性碳纤维含量的增加，复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均有所提高。当复合材料中含有5%表面改性碳纤维时，其拉伸强度和断裂伸长率达到最大值。
结论：
通过表面改性碳纤维增强Fe3Si基复合材料的研究，证明表面改性可以提高碳纤维与Fe3Si基体间的结合强度，改善了复合材料的力学性能。本研究为Fe3Si基复合材料的进一步应用提供了理论和实验依据。