XRD在碳纤维电镀中的应用介绍.ppt

XRD在碳纤维电镀中的应用 XRD的简介 XRD 即X-ray diffraction 的缩写，X射线衍射，通过对材料进行X射线衍射，分析其衍射图谱，获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构或形态等信息的研究手段。 XRD的分析应用 物相分析 Ｘ射线晶体照射到晶体所产生的衍射具有一定的特征，可用衍射线的方向及强度表征，根据衍射特征来鉴定晶体物相的方法称为物相分析法。 晶体的Ｘ射线衍射图像实质上是晶体微观结构的一种精细复杂的变换，每种晶体的结构与其Ｘ射线衍射图之间都有着一一对应的关系，其特征X射线衍射图谱不会因为它种物质混聚在一起而产生变化，这就是Ｘ射线衍射物相分析方法的依据。 碳纤维电镀 碳纤维简介 碳纤维是含碳量高于90％的无机高分子纤维，一种力学性能优异的新材料。 碳纤维具有很多材料无法比拟的优异性能： 　　　1. 比重不到钢的 1/4，但强度却高于钢的十倍，本身具有高比强度和高比模量； 　　　2. 抗疲劳性能好，且具有优异的耐磨耗性和自润滑性及良好的阻尼性能； 　　　3. 化学稳定性好，不燃烧，不被酸、碱、溶剂所侵蚀； 　　　4. 线膨胀系数小，尺寸稳定性好； 　　　5. 耐热性好，在高温下力学性能少许降低； 　　　6. 具有导电性； 　　　7. 具有柔曲性和可编性。 碳纤维电镀的目的 碳纤维因其特殊的形貌和结构具有比强度高、比模量高、耐高温、耐腐蚀、传热和热膨胀系数小等特性；同时还具有良好的导电性，电磁波反射性，电磁波密封性及 X 射线通过性等一系列优异性能。 碳纤维表面金属化改性后，不仅可以解决碳纤维表面极性集团含量少，表面能低，与基体粘结性差，界面缺陷较多的问题，而且还可以显著提高碳纤维的导电性能，可用于导电材料、电磁屏蔽材料的填充材料。 应用例子一的分析 图3.2所示为Fe3O4/CFs复合材料的XRD谱,我们可以看出,衍射角在10°-25°为碳的非晶衍射峰,在图中未给出。由衍射峰的位置和强度可以看出是典型的Fe3O4;而无其他杂质峰的出现,其衍射峰对应的晶面指数分别为:(220)、(331)、(400)和(440),其他的为C的背底峰。 应用例子二的分析 在XRD检测分析中,共分两组进行了试验,第一组试验结果如图3.10所示:未用硼酸保护的镀铜碳纤维与铝复合,所制成的C一Cu/AI复合材料样品的XRD谱图只存CuO,Cu2O峰并无Cu峰存在,说明铜镀层氧化严重,生成大量的氧化铜和氧化亚铜;镀铜碳纤维经过硼酸处理后再与铝复合而成的C一Cu/Al复合材料,在其样品的XRD谱图中只存在CuAl2峰,未检测到CuO,Cu2O,说明铜镀层氧化程度很小,大部分铜与铝生成CuA12金属间化合物,金属间化合物的生成有利于两相间的界面结合与润湿。 第二组试验结果如图3.11所示:镀铜碳纤维未经过硼酸处理时,由镀铜碳纤维表面的XRD谱图可知,谱图存在CuO,Cu2O峰且峰值很大,说明铜镀层氧化严重;镀铜碳纤维经过硼酸处理后,谱图只存在CuO峰且很小,说明有部分的Cu被氧化为Cu2O,铜镀层氧化程度很低,不会对界面造成不良影响。 * 物相分析 定性分析 定量分析 单一物相的鉴定或验证 混合物相的鉴定 晶体结构分析 点阵常数（晶胞参数）测定 晶体对称性（空间群）的测定 等效点系的测定 晶体定向 晶粒度测定 宏观应力分析 *