The invention provides a preparation method and application of a copper nickel mosaic composite coating on the surface of carbon fiber, which belongs to the field of surface modification of carbon fiber. First on the carbon fiber surface pretreatment, the pretreatment of carbon fiber by ultrasonic instrument in full contact with the plating solution, the current density of 10 30mA/dm
【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维表面电镀铜镍镶嵌式复合涂层制备方法及应用
本专利技术属于碳纤维表面改性
,涉及一种碳纤维表面电镀铜镍镶嵌式复合涂层制备方法及应用,具体说是在一束连续的碳纤维表面或纤维布表面电镀一种铜与镍离子共存的复合涂层。
技术介绍
碳纤维具有低密度、高强度、高模量、耐高温、抗化学腐蚀、低热膨胀等优良的特性,常被用作复合材料的增强体。铝具有密度低、断裂韧性高、抗腐蚀性能好等特点,将碳纤维应用于增强铝制备的碳纤维增强铝基复合材料同时兼并了铝与碳纤维良好的性能,其复合材料具有轻质,比强度、比模量高,耐腐蚀,导电、导热性好,抗疲劳等优良的综合性能,可以很好的应用在航空航天,轮船,汽车等多个领域。然而在碳纤维增强铝基复合材料制备过程中出现了一些问题,碳纤维与铝基体不润湿以及碳纤维与铝基体会出现严重的界面反应,生成脆性物质Al3C4,严重影响碳纤维增强铝基复合材料的性能。为了改善碳纤维与铝基体界面相容性,抑制碳纤维与铝基体有害的界面反应,常常需要对碳纤维表面进行涂层处理,其中在碳纤维表面涂覆铜涂层或镍涂层备受大家重视。因为碳纤维表面的铜涂层或镍涂层不仅能够提高碳纤维与铝基体的润湿性,还可以抑制碳纤维与铝基体发生有害的界面反应,与此同时还可以提高铝基复合材料的耐高温性能。然而,在国内外一些研究及实验中发现铜涂层在铝基复合材料中会形成一种强的界面结合,而镍涂层在铝基体中会形成一种弱的界面结合。过强的界面结合会使碳纤维出现脆性破坏,从而导致复合材料的低应力破坏,过弱的界面结合不能有效的传递载荷,因此碳纤维不能很好的起到承载的能力。一种适中的界面结合强度,能有效传递载荷和阻 ...
【技术保护点】
一种碳纤维表面电镀铜镍镶嵌式复合涂层制备方法,其特征在于,步骤如下:1)碳纤维表面预处理:将碳纤维置于真空炉中,真空条件下加热至700℃‑900℃,保温30‑60min后冷却至10℃‑35℃;将冷却的碳纤维置于温度为390℃‑410℃的炉腔中氧化30‑40min;2)在碳纤维表面电镀一层不致密的铜涂层:将步骤1)得到的表面预处理的碳纤维放入装有铜涂层电镀液的超声波振荡电镀槽中进行电镀;首先通过超声波使碳纤维与铜涂层电镀液充分接触,再在电流密度10‑30mA/dm
【技术特征摘要】
1.一种碳纤维表面电镀铜镍镶嵌式复合涂层制备方法,其特征在于,步骤如下:1)碳纤维表面预处理:将碳纤维置于真空炉中,真空条件下加热至700℃-900℃,保温30-60min后冷却至10℃-35℃;将冷却的碳纤维置于温度为390℃-410℃的炉腔中氧化30-40min;2)在碳纤维表面电镀一层不致密的铜涂层:将步骤1)得到的表面预处理的碳纤维放入装有铜涂层电镀液的超声波振荡电镀槽中进行电镀;首先通过超声波使碳纤维与铜涂层电镀液充分接触,再在电流密度10-30mA/dm2,温度10-35℃,电镀时间2-4min条件下进行电镀;3)对步骤2)得到的铜涂层碳纤维进行清洗:将步骤2)得到的铜涂层碳纤维放到去离子水中通过机械搅动进行清洗,清洗时间2-4min;4)在不致密的铜涂层之间镶嵌上镍涂层:将步骤3)清洗完的铜涂层碳纤维放入装有镍涂层电镀液的电镀槽中进行电镀;在电流密度5-15mA/dm2,温度10-35℃,电镀时间2-5min条件下进行电镀;5)对步骤4)得到的铜镍镶嵌式复合涂层碳纤维进行清洗与烘干:将步骤4)得到的复合涂层碳纤维放到去离子水中通过机械搅动进行清洗,清洗时间2-4min,然后放到烘干炉中,30-60℃烘干。2.根据权利要求1所述的碳纤维表面电镀铜镍镶嵌式复合涂层制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:沙建军,吕钊钊,邹雪,林冠璋,王首豪,张兆甫,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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