一种镀镍的光纤光栅传感器的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镀镍的光纤光栅传感器的制备方法，步骤包括：将光纤光栅先进行表面粗化处理，再利用浸胶体钯溶液进行浸胶处理，再浸入解胶液中，获得含钯原子光纤；将含钯原子光纤浸入镀液中，利用氧化还原反应在含钯原子光纤上镀上一层金属，获得初镀光纤，将初镀光纤浸入电镀液中进行电镀，获得加厚的金属镍电镀层，最后用激光将电镀后的光纤光栅焊接在传感器基底上，获得镀镍的光纤光栅传感器；本发明专利技术相比于现有技术的优点为：实现了光纤光栅的金属化，让光纤光栅能够通过焊接的方法焊接在传感器基底上，避免了光纤芯层和光纤涂覆层之间产生相对移动，使得测量数据能够真实地反应待测物体的应力和应变，提高了传感器的精确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种传感器，尤其涉及的是一种镀镍的光纤光栅传感器的制备方法。
技术介绍
光纤光栅传感器可用来测量物体的应力和应变,但在测量前应先将传感器牢固地固定在待测物体上，常用的固定方法是使用环氧树脂等胶合剂，这种方法存在着致命的缺点，即胶合剂与待测物体和光纤涂覆层之间，光纤芯层和光纤涂覆层之间会产生相对移动，使得测量的数据不能真实反映待测物体的应力和应变。光纤光栅是一种很好的传感器，但由于不能够耐高温，使得目前光纤光栅传感器一般只埋在高分子复合材料中，而无法在金属成形过程中埋到金属中去，使得应用范围非常有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种镀镍的光纤光栅传感器，以克服传统胶合剂粘结造成的传感器基底与光纤涂覆层之间无法牢固粘合而在测量中产生相对移动，影响传感器的精确性。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种镀镍的光纤光栅传感器的制备方法，包括以下步骤：(1)将市售的光纤光栅先进行表面粗化处理，再利用浸胶体钯溶液进行浸胶处理，使光纤光栅的表面沉积一层均匀的胶体钯，再浸入解胶液中处理，以破坏胶体钯粒子形成的胶团结构，使钯原子裸露出来，获得含钯原子光纤；(2)将步骤(1)的含钯原子光纤浸入镀液中，利用氧化还原反应在含钯原子光纤上镀上一层金属，其中，所述镀液的配方为：每1L水中溶解20g硫酸镍、30g次亚磷酸钠、10g乳酸、5g硼酸、5g丁二酸和30g氯化铵，获得初镀光纤；(3)将步骤(2)的初镀光纤浸入电镀液中进行电镀，以利用电解作用使得光纤光栅表面沉积出附着良好的金属镍覆层，以获得加厚的金属镍电镀层，满足焊接的要求，其中，所述电镀液的配方为：每1L硼酸缓冲液中包括100～300g的主盐硫酸镍，50g的阳极活化剂氯化钠以及0.5～1g的湿润剂十二烷基硫酸钠，所述电镀的温度为45～55℃，电流密度为2～3A/dm2，电镀时间为40min，获得镀镍的光纤光栅；(4)将步骤(3)的镀镍的光纤光栅用激光焊接在传感器基底上，获得镀镍的光纤光栅传感器。所述步骤(1)的表面粗化处理的方法是利用粗化液浸泡处理，所述粗化液的配方为：每1L体积比为60％的硫酸溶液中包含20g的铬酐。所述步骤(1)的浸胶体钯溶液由体积比为3：2的甲液和乙液混合组成，其中，所述甲液的配方为：每100mL盐酸中溶解1g氯化钯、2.53g氯化亚锡和200mL水，所述乙液的配方为：每100mL盐酸中溶解75g的氯化亚锡和7g的锡酸钠；所述步骤(1)的解胶液为0.25g/L的氯化钯溶液，与传统解胶液，如盐酸、硫酸、氢氧化钠等强酸或强碱性溶液相比，氯化钯溶液解胶将在光纤表面获得更多具有活性的钯原子，而且不会引入其它杂质。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术提供了一种镀镍的光纤光栅传感器及其制备方法，该方法将浸胶-解胶镀镍法和电镀镍法相结合，实现了光纤光栅的金属化，再通过焊接的方法，将光纤光栅牢固地焊接在传感器基底上，避免了光纤芯层和光纤涂覆层之间产生相对移动，使得测量数据能够真实地反应待测物体的应力和应变，提高了传感器的精确性。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例1一种镀镍的光纤光栅传感器的制备方法，包括以下步骤：(1)将市售的光纤光栅先进行表面粗化处理，再利用浸胶体钯溶液进行浸胶处理，使光纤光栅的表面沉积一层均匀的胶体钯，再浸入解胶液中处理，以破坏胶体钯粒子形成的胶团结构，使钯原子裸露出来，获得含钯原子光纤；(2)将步骤(1)的含钯原子光纤浸入镀液中，利用氧化还原反应在含钯原子光纤上镀上一层金属，其中，所述镀液的配方为：每1L水中溶解20g硫酸镍、30g次亚磷酸钠、10g乳酸、5g硼酸、5g丁二酸和30g氯化铵，获得初镀光纤；(3)将步骤(2)的初镀光纤浸入电镀液中进行电镀，以利用电解作用使得光纤光栅表面沉积出附着良好的金属镍覆层，以获得加厚的金属镍电镀层，满足焊接的要求，其中，所述电镀液的配方为：每1L硼酸缓冲液中包括100～300g的主盐硫酸镍，50g的阳极活化剂氯化钠以及0.5～1g的湿润剂十二烷基硫酸钠，所述电镀的温度为45～55℃，电流密度为2～3A/dm2，电镀时间为40min，获得镀镍的光纤光栅；(4)将步骤(3)的镀镍的光纤光栅用激光焊接在传感器基底上，获得镀镍的光纤光栅传感器。其中，所述步骤(1)的表面粗化处理的方法是利用粗化液浸泡处理，所述粗化液的配方为：每1L体积比为60％的硫酸溶液中包含20g的铬酐。所述步骤(1)的浸胶体钯溶液由体积比为3：2的甲液和乙液混合组成，其中，所述甲液的配方为：每100mL盐酸中溶解1g氯化钯、2.53g氯化亚锡和200mL水，所述乙液的配方为：每100mL盐酸中溶解75g的氯化亚锡和7g的锡酸钠；所述步骤(1)的解胶液为0.25g/L的氯化钯溶液，与传统解胶液，如盐酸、硫酸、氢氧化钠等强酸或强碱性溶液相比，氯化钯溶液解胶将在光纤表面获得更多具有活性的钯原子，而且不会引入其它杂质。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镀镍的光纤光栅传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)将光纤光栅先进行表面粗化处理，再利用浸胶体钯溶液进行浸胶处理，再浸入解胶液中，获得含钯原子光纤； (2)将步骤(1)的含钯原子光纤浸入镀液中，利用氧化还原反应在含钯原子光纤上镀上一层金属，其中，所述镀液的配方为：每1L水中溶解20g硫酸镍、30g次亚磷酸钠、10g乳酸、5g硼酸、5g丁二酸和30g氯化铵，获得初镀光纤； (3)将步骤(2)的初镀光纤浸入电镀液中进行电镀，获得加厚的金属镍电镀层，其中，所述电镀液的配方为：每1L硼酸缓冲液中包括100～300g的主盐硫酸镍，50g的阳极活化剂氯化钠以及0.5～1g的湿润剂十二烷基硫酸钠，所述电镀的温度为45～55℃，电流密度为2～3A/dm2，电镀时间为40min，获得镀镍的光纤光栅； (4)将步骤(3)的镀镍的光纤光栅用激光焊接在传感器基底上，获得镀镍的光纤光栅传感器。

【技术特征摘要】
1.一种镀镍的光纤光栅传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 
(1)将光纤光栅先进行表面粗化处理，再利用浸胶体钯溶液进行浸胶处理，再浸入解胶液中，获得含钯原子光纤； 
(2)将步骤(1)的含钯原子光纤浸入镀液中，利用氧化还原反应在含钯原子光纤上镀上一层金属，其中，所述镀液的配方为：每1L水中溶解20g硫酸镍、30g次亚磷酸钠、10g乳酸、5g硼酸、5g丁二酸和30g氯化铵，获得初镀光纤； 
(3)将步骤(2)的初镀光纤浸入电镀液中进行电镀，获得加厚的金属镍电镀层，其中，所述电镀液的配方为：每1L硼酸缓冲液中包括100～300g的主盐硫酸镍，50g的阳极活化剂氯化钠以及0.5～1g的湿润剂十二烷基硫酸钠，所述电镀的温度为45～55℃，电流密度为2～3A/dm2，电镀时间为40min，获得镀镍的光纤光栅； 
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：单尧，朱军，陈彬，杨芳，薛丹，朱立群，张治乾，
申请(专利权)人：安徽省科普产品工程研究中心有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34