In mit Kohlefasern verstärkten Aluminiummatrixverbundwerkstoffen müssen Kohlenstofffasern eine starke Bindung mit der Aluminiumlegierungsmatrix bilden, um eine wirksame Verstärkung zu liefern. Da Kohlenstofffasern chemisch mit Aluminium reagieren, ist die Oberflächenmodifikation für die Verbesserung der Bindung und die Verhinderung von Grenzflächenreaktionen unerlässlich.
Untersuchungen zeigen, dass flüssiges Aluminium einen Kontaktwinkel von mehr als 9 0 mit Kohlenstoff aufweist, während die Aluminium-Kupfer-Grenzfläche eine vollständige Benetzung mit einem Kontaktwinkel von 0 Grad zeigt. Dies zeigt, dass die Kupferbeschichtung auf Kohlenstofffasern die Adhäsion an Aluminiumlegierungen erheblich verbessert und gleichzeitig als Barriere gegen chemische Reaktionen wirkt.
Zu den aktuellen Kupferbeplattierungsmethoden für Kohlenstofffasern gehören Ionensputter, chemische Dampfablagerung (CVD), Metallpulversprühung, Elektroplatten und elektrololessende Beschichtung. Unter diesen beinhalten Ionensputter und CVD hohe Gerätekosten und komplexe Prozesskontrolle, während Metallpulversprühing eine schlechte Beschichtungsanhaftung ergibt. Infolgedessen bleiben Elektrololless und Elektroplatten die Hauptmethoden zur Modifizierung kurzer Kohlenstofffasern.
Die elektrolesslose Bepleitung erfordert keine externe Stromquelle, bietet niedrigere Kosten, lagert gleichmäßige dichte Beschichtungen auf nicht leitenden Oberflächen ein und erzeugt weniger Umweltverschmutzung. Diese Vorteile haben es zu einer zunehmend bevorzugten umweltfreundlichen Alternative zur Elektroplatte in vielen Anwendungen gemacht. Bei der Plattierung von Kohlenstofffilamenten mit einem Durchmesser von 7 μm, die eine hohe Oberfläche besitzen, kämpft der Prozess, Faserbündelintern zu beschichten, was zu "schwarzen Kern" Defekten und Faseragglomeration führt.
Bemerkenswerterweise beeinflussen Agitationsmethoden die Beschichtungsqualität während der elektrolenen Kupferbeschichtung kritisch.High Gain Industrial Co., Ltd.Empfiehlt maßgeschneiderte Ansätze, die optimierte Agitationstechniken, angepasste Primärsalzkonzentrationen und spezialisierte Stabilisatoren anhand von Carbon\/Aluminium-Grenzflächen überwinden. Diese Lösungen beseitigen schwarze Kern- und Agglomerationsprobleme effektiv.
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