[发明专利]一种铝‑碳复合材料界面反应程度的定量检测方法

权利要求书

1.一种铝-碳复合材料界面反应程度的定量检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)从待测样品上切取质量为m的薄片试样作为牺牲阳极，采用铂丝或石墨棒作为阴极，将二者浸没在电解液中，通过直流电解反应加速试样溶解，并收集溶解反应所生成的气体；

(2)向所收集的气体中注入体积为V_标定的标定气体，然后采用气相色谱分析测定上述混合气体中标定气体和CH₄的浓度，分别记为P_标定和P_CH4，则所生成的CH₄体积为V_CH4＝P_CH4×(V_标定/P_标定)；

(3)从待测样品上另外切取一小块，采用碳硫分析仪测定其中碳的质量浓度，记为C％；

(4)根据以下公式计算得界面反应程度η：

$\mathrm{\η}=\frac{V_{{\mathrm{CH}}_4}/22.4}{m\×C\%/12}\×100\%$

其中：V_CH4是所生成的CH₄的体积，单位为升；m是薄片试样的质量，单位为克；C％是试样中碳的质量浓度；

所述方法将牺牲阳极与阴极同时置于电解液中，与直流电源连接；整个反应装置连接处均涂覆硅脂，保证装置的气密性；为避免装置系统内残余气体对检测结果的干扰，在电解反应开始前充分通入氮气排净装置内的空气；在电解反应结束后充分通入氮气冲洗，使溶解反应的生成气体都能被收集起来。

2.根据权利要求1所述一种铝-碳复合材料界面反应程度的定量检测方法，其特征在于，所述的铝-碳复合材料以纯铝或铝合金为基体，其中含有一至多种碳质增强体。

3.根据权利要求2所述一种铝-碳复合材料界面反应程度的定量检测方法，其特征在于，所述碳质增强体包括碳纳米管、碳纤维、石墨烯、石墨鳞片、石墨颗粒、金刚石、碳化硅。

4.根据权利要求1所述一种铝-碳复合材料界面反应程度的定量检测方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的薄片试样的厚度小于10mm、质量为0.5-20g。

5.根据权利要求4所述一种铝-碳复合材料界面反应程度的定量检测方法，其特征在于，所述薄片试样的厚度小于3mm、质量为0.5-3g。

6.根据权利要求1任一项所述一种铝-碳复合材料界面反应程度的定量检测方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的电解液为浓碱。

7.根据权利要求6所述一种铝-碳复合材料界面反应程度的定量检测方法，其特征在于，所述的电解液选择为1～4mol/L的氢氧化钠溶液。

8.根据权利要求1-7任一项所述一种铝-碳复合材料界面反应程度的定量检测方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的标定气体为CO、烷烃或烯烃中的一种。

9.根据权利要求1-7任一项所述一种铝-碳复合材料界面反应程度的定量检测方法，其特征在于，所述的电解反应的反应时间能通过电流调控。