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镀Ni-P碳纤维制备的金属基复合材料具有高比强度、高比模量、耐腐蚀和耐磨等优异性能，被广泛应用于各个领域。传统的化学镀Ni-P工艺消耗大量的贵金属Pd，加工成本高，且会对环境造成一定的污染。目前，国内对化学镀配方的研究很活跃，但是对碳纤维表面无钯化学镀Ni-P工艺很少关注。因此，研究一种碳纤维表面无钯化学镀Ni-P工艺具有重要的经济和社会意义。
本文通过硝酸处理、Ni2+离子吸附和KBH还原在碳纤维表面镀上Ni-P镀层，并对其工艺进行研究，获得最佳的工艺条件。同时，利用Weibull理论对未镀和已镀Ni-P碳纤维的抗拉强度进行分析，探讨其单丝的断裂机理。本论文的主要内容如下：
1.研究碳纤维表面无钯化学镀Ni-P的新方法与工艺
(1)用浓HNO3处理碳纤维，可使其表面不饱和官能团氧化成以C-OH和O-C=O为主的饱和官能团；经硝酸处理的碳纤维与Ni-P镀层之间结合力好，镀层表面光滑，缺陷少，无卷起、脱落现象。硝酸的最佳处理时间为30min。
(2)通过近似假设，推导Ni2+吸附过程的动力学方程，得到其吸附反应的平衡常数K=2.525，而且推导所得曲线与实验曲线基本一致，说明吸附机理正确。Ni2+离子最佳浓度为2mol/L。
(3) KBH4-NiSO4和PdCl2-SnCl2前处理方法所得镀层中晶体晶粒的大小分别为2.825nm和2.507nm； KBH4-NiSO4法所得Ni-P镀层的抗氧化性优于PdCl2-SnCl2前处理方法所得的镀层。
(4)随着温度的上升镀层中P的含量先增大，后减小。反应温度为80℃时，P的含量达最大值11.5％； Ni-P镀层的重量与化学镀时间呈现出很好的线性关系，可通过控制化学镀时间来控制镀层的厚度。
2.Ni-P碳纤维的性能表征及分析
(1)与未镀碳纤维相比，Ni-P碳纤维表面完全由Ni-P镀层所覆盖；Ni-P镀层由微晶和非晶构成，结晶度高。
(2)利用Weibull理论分析已镀Ni-P碳纤维的抗拉强度，Weibull分布线性关系良好，说明用Weibull模型是合适的；随着镀层厚度的增加，碳纤维的抗拉强度先增加，后减小。当镀层厚度达到0.149μm时，其抗拉强度达到最大值3.10GPa，比未镀的增加8.77％；同时随着镀层的增加，形状参数m随之增大。
(3)Ni-P镀层能改变裂纹的传播路径(径向和轴向)，并对应力有一定的吸收，从而缓解了应力集中，提高了材料的抗拉强度。