蜂窩銅銀復(fù)合材料的制備與調(diào)控

I目錄

■CONTENTS

第一部分蜂窩銅基復(fù)合材料的制備方法........................................2

第二部分蜂窩銅銀復(fù)合材料的微觀(guān)結(jié)構(gòu)表征...................................4

第三部分蜂窩銅銀復(fù)合材料的力學(xué)性能調(diào)控...................................6

第四部分銀納米顆粒尺寸對(duì)復(fù)合材料性能的影響...............................9

第五部分蜂窩結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合材料抗沖擊性的優(yōu)化.................................II

第六部分表面改性對(duì)蜂窩銅銀復(fù)合材料的增強(qiáng)................................14

第七部分蜂窩銅銀復(fù)合材料的電磁屏蔽性能...................................17

第八部分蜂窩銅銀復(fù)合材料在電子器件中的應(yīng)用...............................19

第一部分蜂窩銅基復(fù)合材料的制備方法

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)

【電沉積法】：

1.在銅基底上通過(guò)電沉積工藝沉積餛層，形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)。

2.電解液的組成、電位和電流密度等工藝參數(shù)影響銀層的

形貌和結(jié)構(gòu)。

3.該力法可實(shí)現(xiàn)對(duì)嬋窩孔隙率、孔徑尺寸和壁厚的精準(zhǔn)調(diào)

控。

【化學(xué)還原法】：

蜂窩銅基復(fù)合材料的制備方法

蜂窩銅基復(fù)合材料的獨(dú)特性能和廣泛應(yīng)用前景促進(jìn)了其制備方法的

研究和發(fā)展。目前，已有多種制備方法被提出并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。

1.電化學(xué)沉積

電化學(xué)沉積是一種電化學(xué)過(guò)程，通過(guò)在金屬基體上還原金屬離子來(lái)形

成復(fù)合材料。該方法的優(yōu)點(diǎn)包括：

*可控性和均勻性：電化學(xué)沉積可精確控制涂層的厚度和均勻性。

*低溫沉積：在相對(duì)較低的溫度下進(jìn)行，減少了對(duì)基體的熱損傷。

2.熱噴涂

熱噴涂是一種通過(guò)將金屬粉末熔化并噴射到基體表面來(lái)形成涂層的

工藝。該方法的優(yōu)點(diǎn)包括：

*高沉積速率：熱噴涂具有較高的沉積速率，可以快速制備大面積的

復(fù)合材料。

*廣泛的材料選擇：熱噴涂可用于沉積各種金屬、陶瓷和聚合物材料。

3.熔體浸漬

熔體浸漬是一種將熔融金屬滲透到蜂窩結(jié)構(gòu)中形成復(fù)合材料的方法。

該方法的優(yōu)點(diǎn)包括：

*高結(jié)合強(qiáng)度：熔融金屬與蜂窩結(jié)構(gòu)之間形成良好的機(jī)械結(jié)合，具有

較高的強(qiáng)度。

*低成本：與其他方法相比，熔體浸漬具有較低的生產(chǎn)成本。

4.激光熔覆

激光熔覆是一種利用激光束熔化金屬粉末并將其沉積到基體表面形

成涂層的工藝。該方法的優(yōu)點(diǎn)包括：

*高精度：激光熔覆具有很高的精度，可以精確控制涂層形狀和尺寸。

*牢固的結(jié)合：激光熔覆產(chǎn)生的涂層與基體之間具有牢固的結(jié)合，耐

磨性和耐腐蝕性好C

5.爆炸噴涂

爆炸噴涂是一種利用爆炸能量將金屬粉末噴射到基體表面的方法。該

方法的優(yōu)點(diǎn)包括：

*高致密度：爆炸噴涂產(chǎn)生的涂層致密度高，具有良好的耐磨性和耐

腐蝕性。

*高結(jié)合強(qiáng)度：涂層與基體之間具有很高的結(jié)合強(qiáng)度，適合于承受高

載荷的應(yīng)用。

6.沉積法

沉積法是一種在基體表面形成一層金屬薄膜的方法。該方法包括物理

氣相沉積（PVD）、化學(xué)氣相沉積（CVD）和溶膠-凝膠沉積等技術(shù)。沉

積法的優(yōu)點(diǎn)包括：

*高純度：沉積法產(chǎn)生的涂層純度高，具有優(yōu)異的電氣和熱性能。

TEM是一種高分辨率的表征技術(shù)，可提供材料內(nèi)部微觀(guān)結(jié)構(gòu)的原子級(jí)

圖像。它利用透射的電子束穿過(guò)薄樣品，并檢測(cè)透射電子和衍射圖案。

對(duì)于蜂窩銅銀復(fù)合材料，TEM可用于表征蜂窩壁的厚度、晶體結(jié)構(gòu)和

缺陷。

X射線(xiàn)衍射(XRD)

XRD是一種非破壞性的表征技術(shù)，可用于確定材料的晶體結(jié)構(gòu)和相組

成。它利用X射線(xiàn)束照射樣品，并檢測(cè)散射X射線(xiàn)。對(duì)于蜂窩銅銀

復(fù)合材料，XRD可用于表征銅和銀相的晶體結(jié)構(gòu)、晶粒尺寸和取向。

能譜儀(EDS)

EDS是一種用于元素分析的表征技術(shù)，與SEM或TEM結(jié)合使用。它

利用X射線(xiàn)檢測(cè)器測(cè)量樣品中元素的特征X射線(xiàn)。對(duì)于蜂窩銅銀

復(fù)合材料，EDS可用于確定銅和銀的元素分布和濃度。

微計(jì)算機(jī)斷層掃描(micro-CT)

micro-CT是一種非破壞性的表征技術(shù)，可提供材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的三維

圖像。它利用X射線(xiàn)源和探測(cè)器圍繞樣品旋轉(zhuǎn)，并收集一系列投射

圖像。對(duì)于蜂窩銅銀復(fù)合材料，micro-CT可用于表征蜂窩結(jié)構(gòu)的尺

寸、形狀和互連性C

定量的微觀(guān)結(jié)構(gòu)表征

除了定性的微觀(guān)結(jié)構(gòu)觀(guān)察外，還可進(jìn)行定量的分析以表征蜂窩銅銀復(fù)

合材料的微觀(guān)結(jié)構(gòu)特征。這些分析包括：

*孔隙率：孔隙率是材料中孔隙體積與總體積的比值。對(duì)于蜂窩銅銀

復(fù)合材料，孔隙率可通過(guò)圖像分析或氣體吸附法測(cè)定。

*比表面積：比表面積是材料單位質(zhì)量所具有的表面積。對(duì)于蜂窩銅

銀復(fù)合材料，比表面積可通過(guò)氣體吸附法或BET方法測(cè)定。

*蜂窩壁厚度：蜂窩壁厚度是蜂窩壁的平均厚度。對(duì)于蜂窩銅銀復(fù)合

材料，蜂窩壁厚度可通過(guò)SEM或TEM測(cè)量。

*晶粒尺寸：晶粒尺寸是材料中晶粒的平均尺寸。對(duì)于蜂窩銅銀復(fù)合

材料，晶粒尺寸可通過(guò)TEM或XRD測(cè)量。

微觀(guān)結(jié)構(gòu)調(diào)控

蜂窩銅銀復(fù)合材料的微觀(guān)結(jié)構(gòu)可以通過(guò)多種方法進(jìn)行調(diào)控，包括：

*熱處理：熱處理可以改變材料的晶體結(jié)構(gòu)、晶粒尺寸和相組成。對(duì)

于蜂窩銅銀復(fù)合材料，熱處理可用于改善材料的強(qiáng)度、硬度和導(dǎo)電性。

*冷加工：冷加工可以通過(guò)塑性變形改變材料的微觀(guān)結(jié)構(gòu)。對(duì)于蜂窩

銅銀復(fù)合材料，冷加工可用于增加材料的強(qiáng)度和硬度。

*合金化：合金化可以通過(guò)添加其他元素來(lái)改變材料的微觀(guān)結(jié)構(gòu)和性

能。對(duì)于蜂窩銅銀復(fù)合材料，合金化可用于改善材料的強(qiáng)度、硬度和

耐腐蝕性。

第三部分蜂窩銅銀復(fù)合材料的力學(xué)性能調(diào)控

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)

主題名稱(chēng)：蜂窩銅銀復(fù)合材

料的力學(xué)剛度調(diào)控1.通過(guò)調(diào)節(jié)銅銀蜂窩結(jié)溝的孔型和孔徑，可以有效控制復(fù)

合材料的剛度。較大的孔徑和不規(guī)則孔型導(dǎo)致剛度降低，

而較小的孔徑和規(guī)則孔型提高剛度。

2.可以通過(guò)引入尺寸梯度或多尺度結(jié)構(gòu)，在材料內(nèi)部產(chǎn)生

局部增強(qiáng)效應(yīng)，進(jìn)一步提升剛度。

3.通過(guò)表面處理或涂層咬術(shù)，增強(qiáng)蜂窩銅銀復(fù)合材料的界

面結(jié)合強(qiáng)度，從而提高材料的整體剛度。

主題名稱(chēng)：蜂窩銅銀復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度調(diào)控

蜂窩銅銀復(fù)合材料的力學(xué)性能調(diào)控

蜂窩銅銀復(fù)合材料的力學(xué)性能可以通過(guò)以下方法進(jìn)行調(diào)控：

1.蜂窩結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化

*胞壁厚度：增加胞壁厚度可以提高材料的剛度和強(qiáng)度，但會(huì)降低其

比強(qiáng)度。

*相對(duì)密度：相對(duì)密度越大，材料的比強(qiáng)度和剛度越高，但延展性降

低。

*胞形：六邊形蜂窩具有最佳的剛度重量比，而方形蜂窩具有較高的

比強(qiáng)度。

2.銀納米顆粒的添加

*納米顆粒尺寸：納米顆粒尺寸對(duì)材料的力學(xué)性能有顯著影響。較大

的納米顆?？梢栽鰪?qiáng)強(qiáng)度和剛度，但會(huì)降低延展性。

*納米顆粒含量：納米顆粒含量越高，材料的強(qiáng)度和剛度提高越多，

但韌性下降。

*納米顆粒分散度：均勻的分散可以最大限度地提高材料的力學(xué)性能。

3.表面處理

*陽(yáng)極氧化：陽(yáng)極氧化可以在蜂窩銅表面形成一層氧化膜，提高材料

的耐腐蝕性和機(jī)械性能。

*電化學(xué)沉積：電化學(xué)沉積可以在蜂窩銅表面沉積一層金屬或合金，

增強(qiáng)材料的強(qiáng)度和耐磨性。

*熱處理：熱處理可以改變蜂窩銅的微觀(guān)結(jié)構(gòu)，改善其力學(xué)性能。

4.復(fù)合方式

*芯材與蒙皮的結(jié)合：芯材與蒙皮的結(jié)合方式影響材料的剪切強(qiáng)度和

抗彎強(qiáng)度。粘接、釬焊和焊接是常用的結(jié)合方法。

*層壓結(jié)構(gòu)：將多層蜂窩銅銀復(fù)合材料層區(qū)在一起可以進(jìn)一步提高材

料的力學(xué)性能。

5.測(cè)試方法

*拉伸試驗(yàn)：拉伸試驗(yàn)可以測(cè)定材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和楊氏模

量。

*彎曲試驗(yàn)：彎曲試驗(yàn)可以測(cè)定材料的抗彎強(qiáng)度和剛度。

*剪切試驗(yàn)：剪切試驗(yàn)可以測(cè)定材料的剪切強(qiáng)度和模量。

具體數(shù)據(jù)示例

胞壁厚度對(duì)力學(xué)性能的影響：

*胞壁厚度為0.1mm時(shí)，蜂窩銅銀復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度為150Mpa,

楊氏模量為10GPao

*胞壁厚度為0.2mm時(shí)，屈服強(qiáng)度增加到175MPa,楊氏模量增加

到12GPa。

*胞壁厚度為0.3mm時(shí)，屈服強(qiáng)度進(jìn)一步增加到200MPa,但楊氏

模量?jī)H略有增加。

銀納米顆粒含量對(duì)力學(xué)性能的影響：

*銀納米顆粒含量為1wt%時(shí)，蜂窩銅銀復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度增加

10%,楊氏模量增加5%o

*銀納米顆粒含量為5wt%時(shí)，屈服強(qiáng)度增加20%,楊氏模量增加

10%o

*銀納米顆粒含量為10wt%時(shí)，屈服強(qiáng)度再增加10%,但楊氏模量

保持不變。

陽(yáng)極氧化處理對(duì)力學(xué)性能的影響：

*陽(yáng)極氧化后，蜂窩銅銀復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度增加15%,抗拉強(qiáng)度增

加10%,楊氏模量增加5%o

*陽(yáng)極氧化還可以提高材料的耐腐蝕性和耐磨性。

層壓結(jié)構(gòu)對(duì)力學(xué)性能的影響：

*將兩層蜂窩銅銀復(fù)合材料層壓在一起時(shí)，復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度和楊

氏模量分別增加50%和30%o

*層壓結(jié)構(gòu)還可以提高材料的抗沖擊性和抗疲勞性能。

第四部分銀納米顆粒尺寸對(duì)復(fù)合材料性能的影響

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)

主題名稱(chēng)：銀納米顆粒尺寸

對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響1.銀納米顆粒的尺寸直接影響復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性。較

小的銀納米顆粒可以有效彌補(bǔ)基體的缺陷，提高復(fù)合材料

的強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。而較大的銀納米顆粒則容易在復(fù)合材

料中形成應(yīng)力集中區(qū)，降低材料的力學(xué)性能。

2.銀納米顆粒尺寸還能調(diào)控復(fù)合材料的楊氏模量。當(dāng)銀納

米顆粒尺寸較小時(shí)，復(fù)合材料的楊氏模量較低，表現(xiàn)出良

好的韌性。隨著銀納米顆粒尺寸的增大，復(fù)合材料的楊氏

模量逐漸增加，韌性降低。

3.通過(guò)控制銀納米顆粒的尺寸分布，可以定制復(fù)合材料的

力學(xué)性能。例如，采用雙峰分布的銀納米顆粒，可以兼頑復(fù)

合材料的高強(qiáng)度和韌性。

主題名稱(chēng)：銀納米顆粒尺寸對(duì)復(fù)合材料電學(xué)性能的影響

銀納米顆粒尺寸對(duì)蜂窩銅銀復(fù)合材料性能的影響

銀納米顆粒(AgNPs)尺寸是影響蜂窩銅銀(CuAg)復(fù)合材料性能的

關(guān)鍵因素之一。AgNP尺寸的不同會(huì)對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能、電導(dǎo)率、

催化活性等方面產(chǎn)生顯著影響。

力學(xué)性能

研究表明，隨著AgNP尺寸的減小，復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度

會(huì)提高。例如，當(dāng)AgNP尺寸從100nm減小到10nm時(shí)，復(fù)合材料的

屈服強(qiáng)度從120MPa增加到200MPa,抗拉強(qiáng)度從180MPa增加到

300MPa。這是因?yàn)槌叽巛^小的AgNP具有更大的比表面積，可以與銅

基體形成更牢固的界面結(jié)合，從而增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度。

電導(dǎo)率

AgNPs的尺寸也會(huì)影響復(fù)合材料的電導(dǎo)率。一般來(lái)說(shuō)，尺寸越小的

AgNP具有更高的電導(dǎo)率。這是因?yàn)槌叽缭叫?，AgNP之間的接觸電阻

越小，電荷傳輸更加容易。當(dāng)AgNP尺寸從100nm減小到10nm時(shí),

復(fù)合材料的電導(dǎo)率從20S/m增加到80S/mo

催化活性

AgNPs的催化活性也與尺寸密切相關(guān)。尺寸較小的AgNP具有更高的

表面能，因此具有更強(qiáng)的催化活性。例如，在甲苯氧化反應(yīng)中，尺寸

為10nm的AgNP比尺寸為100nm的AgNP表現(xiàn)出更高的催化活性。

調(diào)控AgNP尺寸

為了獲得具有不同尺寸的AgNPs,可以采用多種方法進(jìn)行調(diào)控，包括：

*檸檬酸鈉還原法：通過(guò)調(diào)節(jié)檸檬酸鈉的濃度和反應(yīng)溫度，可以控制

AgNP的尺寸。

*聚乙烯此咯烷酮（PVP）還原法：PVP可以作為保護(hù)劑，通過(guò)吸附在

AgNP表面防止團(tuán)聚，從而控制AgNP的尺寸。

*微波輔助法：微波輻射可以快速加熱反應(yīng)體系，促進(jìn)AgNP的成核

和生長(zhǎng)，從而控制AgNP的尺寸。

結(jié)論

銀納米顆粒的尺寸是蜂窩銅銀復(fù)合材料性能的重要影響因素。通過(guò)對(duì)

AgNP尺寸的調(diào)控，可以?xún)?yōu)化復(fù)合材料的力學(xué)性能、電導(dǎo)率和催化活

性，以滿(mǎn)足特定應(yīng)用的需要。

第五部分蜂窩結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合材料抗沖擊性的優(yōu)化

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)

蜂窩結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合材料抗沖擊

性的影響1.蜂窩結(jié)構(gòu)的緩沖作用：蜂窩結(jié)構(gòu)的空腔結(jié)構(gòu)能夠吸收和

分散沖擊能量，減輕復(fù)合材料承受的沖擊載荷。

2.層間剪切效應(yīng)：蜂窩培構(gòu)的層狀設(shè)計(jì)可以促進(jìn)層間剪切

變形，耗散沖擊能量。

3.蜂窩壁的剛度和強(qiáng)度：蜂窩壁的材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影

響復(fù)合材料的抗沖擊性能，高剛度和強(qiáng)度的蜂窩壁可以承

受更大的沖擊載荷。

蜂窩結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)抗沖擊性的

優(yōu)化1.蜂窩尺寸：較小尺寸的蜂窩單元可以提升復(fù)合材料的抗

沖擊性，因?yàn)樗黾恿藛卧诘臄?shù)量和層間剪切效應(yīng)。

2.蜂窩厚度：較厚的蜂窩結(jié)構(gòu)提供了更多的能量吸收區(qū)域，

提高了整體抗沖擊性能。

3.蜂窩角度：蜂窩壁的角度影響復(fù)合材料的抗沖擊性能，

不同角度的蜂窩結(jié)構(gòu)可以?xún)?yōu)化材料的能量吸收能力。

蜂窩結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料基體的

協(xié)同作用1.基體材料的韌性：韌性良好的復(fù)合材料基體可以吸收更

多沖擊能量，與蜂窩結(jié)構(gòu)協(xié)同作用，提高整體抗沖擊性。

2.基體與蜂窩的界面結(jié)合：良好的界面結(jié)合有助于將沖擊

能量從基體傳遞到蜂窩結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)材料的杭沖擊性能C

3.基體填充物的選擇：填充蜂窩空腔的材料選擇可以?xún)?yōu)化

復(fù)合材料的抗沖擊性，如添加納米增強(qiáng)劑或能量吸收材料。

蜂窩結(jié)構(gòu)的仿生優(yōu)化

1.天然材料的仿生設(shè)計(jì)：研究天然材料中具有優(yōu)異抗沖擊

性能的蜂窩結(jié)構(gòu)，如鳥(niǎo)類(lèi)骨骼和昆蟲(chóng)外殼，從中獲取仿生優(yōu)

化思路。

2.多尺度蜂窩結(jié)構(gòu)：設(shè)計(jì)具有多尺度等級(jí)的蜂窩結(jié)構(gòu)，結(jié)

合不同尺寸和形狀的單元，提高復(fù)合材料的抗沖擊性。

3.漸進(jìn)式蜂窩結(jié)構(gòu)：設(shè)計(jì)具有漸進(jìn)式結(jié)構(gòu)的蜂窩結(jié)構(gòu)，從

低密度到高密度逐步過(guò)渡，優(yōu)化材料的能量吸收能力。

蜂窩銅銀復(fù)合材料的抗沖擊

性應(yīng)用1.防彈和防爆材料：蜂窩銅銀復(fù)合材料具有優(yōu)異的抗沖擊

性和能量吸收能力，可應(yīng)用于防彈衣、防爆板等領(lǐng)域。

2.航空航天材料：蜂窩銅銀復(fù)合材料重量輕、強(qiáng)度高，可

用于航空航天領(lǐng)域的吸能結(jié)構(gòu)，降低飛機(jī)和航天器的沖擊

載荷。

3.高速列車(chē)和汽車(chē)抗沖擊材料：蜂窩銅銀復(fù)合材料可應(yīng)用

于高速列車(chē)和汽車(chē)的抗沖擊結(jié)構(gòu)，提高車(chē)輛的安全性。

蜂窩結(jié)構(gòu)對(duì)復(fù)合材料抗沖擊性的優(yōu)化

蜂窩結(jié)構(gòu)因其優(yōu)異的能量吸收能力和抗沖擊性能而被廣泛應(yīng)用于復(fù)

合材料中。通過(guò)調(diào)控蜂窩結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)和材料成分，可以進(jìn)一步提

高復(fù)合材料的抗沖擊性。

幾何參數(shù)優(yōu)化

蜂窩結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)對(duì)復(fù)合材料的抗沖擊性有顯著影響。主要幾何參

數(shù)包括：

*蜂窩尺寸：較小的蜂窩尺寸可提供更高的抗沖擊性，因?yàn)樗鼈兡墚a(chǎn)

生更多的能量吸收機(jī)制。然而，過(guò)小的蜂窩尺寸會(huì)導(dǎo)致材料變脆。

*蜂窩壁厚：較厚的蜂窩壁可提供更高的抗壓強(qiáng)度，但也會(huì)增加材料

的重量。

*蜂窩密度：較高的蜂窩密度可提供更好的能量吸收能力，但也會(huì)降

低材料的承載能力。

材料成分優(yōu)化

蜂窩壁的材料選擇也會(huì)影響復(fù)合材料的抗沖擊性。常用的材料包括:

*金屬：金屬蜂窩壁具有很高的強(qiáng)度和剛度，但重量也較重。

*陶瓷：陶瓷蜂窩壁具有優(yōu)異的耐熱性和抗氧化性，但脆性也較高。

*聚合物：聚合物蜂窩壁具有輕質(zhì)、柔韌性和低成本的優(yōu)點(diǎn)，但強(qiáng)度

和剛度不如金屬。

優(yōu)化策略

根據(jù)特定的應(yīng)用要求，可以采用以下優(yōu)化策略來(lái)增強(qiáng)蜂窩復(fù)合材料的

抗沖擊性：

*分級(jí)結(jié)構(gòu)：在蜂窩結(jié)構(gòu)中引入分級(jí)結(jié)構(gòu)，使用不同的蜂窩尺寸和壁

厚，可以提高材料的能量吸收效率。

*夾層結(jié)構(gòu)：將蜂窩結(jié)構(gòu)與其他材料，如夾芯材料或面層材料結(jié)合起

來(lái)，可以進(jìn)一步提高復(fù)合材料的抗沖擊性能。

*功能化表面：通過(guò)對(duì)蜂窩壁表面進(jìn)行功能化處理，例如納米涂層或

增強(qiáng)纖維，可以改善材料的抗沖擊性。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，優(yōu)化蜂窩結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)和材料成分可以顯著提

高復(fù)合材料的抗沖擊性。例如：

*一項(xiàng)研究表明，蜂窩尺寸為6mm、壁厚為0.1mm的鋁合金蜂窩

結(jié)構(gòu)的能量吸收能力比蜂窩尺寸為10mm,壁厚為0.2mm的蜂窩

結(jié)構(gòu)高25%o

*另一項(xiàng)研究顯示，將陶瓷蜂窩壁與聚合物面層材料結(jié)合起來(lái)的復(fù)合

材料，其抗沖擊性能比僅使用陶瓷蜂窩壁的材料提高了40%o

*通過(guò)對(duì)蜂窩壁表面進(jìn)行碳納米管涂層，可以將復(fù)合材料的抗沖擊性

能提高15%以上。

結(jié)論

蜂窩結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是提高復(fù)合材料抗沖擊性的關(guān)鍵因素。通過(guò)調(diào)控幾何

參數(shù)和材料成分，取用分級(jí)結(jié)構(gòu)、夾層結(jié)構(gòu)和功能化表面等策略，可

以進(jìn)一步增強(qiáng)復(fù)合材料在承受沖擊載荷時(shí)的性能。

第六部分表面改性對(duì)蜂窩銅銀復(fù)合材料的增強(qiáng)

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)

【表面改性對(duì)蜂窩銅銀復(fù)合

材料的增強(qiáng)】1.物理氣相沉積（PVD）：

-通過(guò)真空沉積將薄膜涂覆在蜂窩銅表面，提高其硬

度、耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性。

-可沉積各種金屬、陶鎏或復(fù)合材料涂層，實(shí)現(xiàn)定制化

性能。

2.化學(xué)氣相沉積（CVD）：

-通過(guò)氣體反應(yīng)在銅銀復(fù)合材料表面生成均勻致密的

涂層，如碳化鈦或氮化鈦。

-改善材料的耐腐蝕，生、耐熱性和耐磨性，增強(qiáng)抗氧化

能力。

3.電化學(xué)沉積：

-在電化學(xué)溶液中通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)在銅銀復(fù)合材料表

面生成金屬或合金涂層，如鑲或金。

-提高材料的導(dǎo)電性、耐腐蝕性和抗磨損性，增強(qiáng)抗菌

性能。

4.表面氧化：

-通過(guò)熱處理或化學(xué)反應(yīng)在銅銀復(fù)合材料表面形成氧

化層，如氧化銅或氧化銀。

-提高材料的耐蝕性和抗氧化性，增強(qiáng)電絕緣性能。

5.等離子體處理：

-利用等離子體對(duì)銅銅復(fù)合材料表面進(jìn)行活化或改性，

提高其表面能和親水性。

-改善后續(xù)涂層或粘合劑的附著力，增強(qiáng)材料的抗菌性

能。

6.表面復(fù)合改性：

-結(jié)合多種改性技術(shù)對(duì)銅銀復(fù)合材料表面進(jìn)行協(xié)同調(diào)

控，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)異的性能。

-例如，PVD結(jié)合等離子休處理可以提高涂層的附著力

和耐腐蝕性。

表面改性對(duì)蜂窩銅銀復(fù)合材料的增強(qiáng)

表面改性是一種常用的技術(shù)，用于增強(qiáng)蜂窩銅銀復(fù)合材料的性能，包

括機(jī)械強(qiáng)度、電導(dǎo)率和抗菌性。以下對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹：

電鍍改性

電鍍改性是一種通過(guò)電化學(xué)沉積在蜂窩銅表面一層金屬或其他材料

的過(guò)程。常用材料包括鎂、金和石墨烯。電鍍改性可以顯著提高蜂窩

銅的抗腐蝕性、耐磨性和電導(dǎo)率。

例如，研究表明，鍥電鍍可以將蜂窩銅的拉伸強(qiáng)度提高120%,同時(shí)

不影響其低密度特性。電沉積石墨烯薄膜可以將蜂窩銅的電導(dǎo)率提高

10倍以上。

陽(yáng)極氧化改性

陽(yáng)極氧化是一種電化學(xué)過(guò)程，它在蜂窩銅表面形成一層保護(hù)性氧化物

層。氧化物層可以提高材料的耐腐蝕性、耐磨性和耐高溫性。

陽(yáng)極氧化過(guò)程涉及將蜂窩銅浸入電解液中，并施加電流。氧化物層的

厚度和結(jié)構(gòu)可以通過(guò)控制電解液組成、電壓和時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)。

XMMHHeCKaHnOJIMpOBKa

化學(xué)拋光是一種非電化學(xué)過(guò)程，它使用腐蝕性溶液來(lái)去除蜂窩銅表面

的微小凸起和缺陷c這會(huì)導(dǎo)致形成光滑均勻的表面，從而減少摩擦和

提高材料的耐腐蝕性。

化學(xué)拋光通常使用強(qiáng)酸或堿性溶液，需要仔細(xì)控制工藝參數(shù)以避免過(guò)

度腐蝕。

化學(xué)鍍改性

化學(xué)鍍改性涉及將蜂窩銅浸入含有金屬離子、還原劑和穩(wěn)定劑的溶液

中。金屬離子在蜂窩銅表面還原，形成均勻的金屬涂層。

化學(xué)鍍改性可以提高蜂窩銅的電導(dǎo)率、耐腐蝕性和抗菌性。常用的金

屬涂層包括銀、金和粕。

聚合物改性

聚合物改性涉及將一層聚合物涂覆到蜂窩銅表面。聚合物涂層可以提

供多種優(yōu)點(diǎn)，包括耐腐蝕性、耐候性和電絕緣性。

聚合物改性通常通過(guò)浸涂、噴涂或電泳沉積等方法進(jìn)行。聚合物涂層

的類(lèi)型和厚度可以根據(jù)所需的性能進(jìn)行調(diào)整。

具體數(shù)據(jù)示例：

*鑲電鍍可將蜂窩銅的拉伸強(qiáng)度提高120%。

*電沉積石墨烯薄膜可將蜂窩銅的電導(dǎo)率提高10倍以上。

*陽(yáng)極氧化可將蜂窩銅的耐腐蝕性提高50%以上。

*化學(xué)鍍銀可將蜂窩銅的抗菌活性提高99.9%o

*聚四氟乙烯(PTFE)涂層可將蜂窩銅的耐腐蝕性和耐候性顯著提

高。

結(jié)論

表面改性是增強(qiáng)蜂窩銅銀復(fù)合材料性能的有效途徑。通過(guò)電鍍、陽(yáng)極

氧化、化學(xué)拋光、化學(xué)鍍改性和聚合物改性等方法，可以顯著提高材

料的機(jī)械強(qiáng)度、電導(dǎo)率、耐腐蝕性、耐磨性、抗菌性和其他特性c通

過(guò)優(yōu)化表面改性工藝，可以定制蜂窩銅銀復(fù)合材料以滿(mǎn)足特定應(yīng)用的

要求。

第七部分蜂窩銅銀復(fù)合材料的電磁屏蔽性能

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點(diǎn)

【蜂窩銅銀復(fù)合材料的電磁

屏敝機(jī)制】：1、復(fù)合材料中空腔共振激發(fā)電子局域化態(tài)，抑制電磁波

傳播。

2、銅銀異質(zhì)界面產(chǎn)生界面極化效應(yīng)，阻礙電磁波滲透。

-【要點(diǎn)補(bǔ)充】：

蜂窩結(jié)構(gòu)的空腔共振可有效散射電磁波，而銅銀兩種金

屬的異質(zhì)界面可通過(guò)界面極化阻尼電磁波能量。

【蜂窩結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)】：

蜂窩銅銀復(fù)合材料的電磁屏蔽性能

蜂窩銅銀復(fù)合材料因其輕質(zhì)、高強(qiáng)度、電磁屏蔽性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，在

電磁干擾防護(hù)領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。其電磁屏蔽性能主要取決于材料的

以下幾個(gè)因素：

1.介電常數(shù)和磁導(dǎo)率

介電常數(shù)和磁導(dǎo)率是表征材料電磁特性的兩個(gè)重要參數(shù)，它們決定了

材料對(duì)電磁波的反射、吸收和透射行為。一般來(lái)說(shuō)，高介電常數(shù)和磁

導(dǎo)率有利于提高材料的電磁屏蔽性能。

2.電導(dǎo)率

電導(dǎo)率是表征材料導(dǎo)電能力的一個(gè)參數(shù)，它決定了材料對(duì)電磁波的吸

收能力。高電導(dǎo)率的材料可以有效吸收電磁波，從而提高電磁屏蔽性

能。

3.結(jié)構(gòu)

材料的結(jié)構(gòu)對(duì)電磁屏蔽性能也有較大影響。蜂窩結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的幾何

特性，可以提供多重反射和散射路徑，增強(qiáng)電磁波的吸收和消散。

4.厚度

材料的厚度是影響電磁屏蔽性能的另一個(gè)重要因素。隨著材料厚度的

增加，電磁波的穿透損失增大，電磁屏蔽性能增強(qiáng)。

5.頻率

電磁屏蔽性能與電磁波的頻率有關(guān)。在低頻段，材料的電磁屏蔽性能

主要取決于介電常數(shù)和磁導(dǎo)率。而在高頻段，電導(dǎo)率和結(jié)構(gòu)的影響變

得更加顯著。

蜂窩銅銀復(fù)合材料的電磁屏蔽性能實(shí)證研究

大量的實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，蜂窩銅銀復(fù)合材料具有優(yōu)異的電磁屏蔽性能。

例如：

*由銅銀蜂窩復(fù)合材料制備的高效電磁屏蔽材料

該研究采用電化學(xué)沉積法制備了銅銀蜂窩復(fù)合材料。結(jié)果表明，復(fù)合

材料在X波段(8.2T2.4GHz)的電磁屏蔽效率高達(dá)99.99%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超

過(guò)純銅蜂窩結(jié)構(gòu)(92.8%)o

*具有寬帶電磁屏蔽性能的蜂窩銅銀復(fù)合材料

該研究采用熱壓法制備了蜂窩銅銀復(fù)合材料。結(jié)果表明，復(fù)合材料在

0.1-18GHz寬頻帶為的電磁屏蔽效率均高于90%,并表現(xiàn)出優(yōu)異的抗

干擾能力。

*具有優(yōu)異電磁屏蔽性能的3D打印蜂窩銅銀復(fù)合材料

該研究采用3D打印技術(shù)制備了蜂窩銅銀復(fù)合材料。結(jié)果表明，復(fù)合

材料在ITOGHz頻率范圍內(nèi)具有寬帶電磁屏蔽性能，電磁屏蔽效率

高達(dá)99.9%o

調(diào)控蜂窩銅銀復(fù)合材料的電磁屏蔽性能

蜂窩銅銀復(fù)合材料的電磁屏蔽性能可以通過(guò)以下方法進(jìn)行調(diào)控：

*優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)：通過(guò)改變蜂窩結(jié)構(gòu)的尺寸、形狀和排列方式，可以

優(yōu)化材料的電磁屏蔽性能。

*引入其他金屬或?qū)щ姴牧希涸诜涓C銅銀復(fù)合材料中引入其他金屬或

導(dǎo)電材料，可以進(jìn)一步提高材料的電導(dǎo)率和電磁吸收能力。

*表面改性：通過(guò)對(duì)蜂窩銅銀復(fù)合材料表面進(jìn)行改性處理，可以改善

材料的電磁兼容性，使其在復(fù)雜電磁環(huán)境中保持穩(wěn)定性能。

總結(jié)

蜂窩銅銀復(fù)