The present invention relates to a method of electroless copper plating on carbon fibers using sodium hypophosphite as reducing agent, which includes the following steps: (1) pretreatment: carbon fibers pretreatment in turn for deoiling treatment, coarsening treatment, neutralization treatment, sensitization treatment, activation treatment and reduction treatment; (2) configuration of plating solution: using deionized water as solvent, copper sulfate pentahydrate, sub-sub-sub-sulfide Sodium phosphate, sodium citrate, boric acid, nickel sulfate, thiourea and sodium hydroxide; (3) The pretreated carbon fibers were electroless plated in the plating bath; (4) The copper-plated carbon fibers were washed with deionized water, then dried in a vacuum drying box, and finally removed from the vacuum drying box and sealed for preservation. The invention overcomes the harm of using formaldehyde as a reducing agent in the conventional electroless copper plating bath on the surface of carbon fibers, and is a non-toxic, pollution-free and stable new process of electroless copper plating on the surface of carbon fibers.
【技术实现步骤摘要】
一种利用次亚磷酸钠做还原剂碳纤维表面化学镀铜的方法
本专利技术属于碳纤维增强金属基复合材料
,涉及一种利用次亚磷酸钠做还原剂碳纤维表面化学镀铜的方法。
技术介绍
碳纤维增强金属基复合材料由于具有高比强度、高比刚度、高抗拉强度等优异性能,在汽车制造以及航天航空行业受到更多关注。然而碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理得到的微晶石墨材料,由于其类石墨结构导致其表面惰性大,缺少具有活性的官能团,因此与基体粘接性差,存在一系列的界面问题,在一定程度上限制了其应用;除此之外,碳纤维与金属浸润困难,密度较小,当碳纤维加入到金属基体后浸润很困难。因此,对碳纤维进行表面改性显得尤为重要。目前,碳纤维镀铜的方法有很多,如电镀法、化学镀法、离子溅射法、真空蒸馏法等。其中,化学镀法具有镀层均匀,无黑心现象、针孔率低、致密性好,以及抗蚀性和设备简单等优点,在工业中获得了广泛的应用。化学镀前对碳纤维必须进行预处理,其目的是去除碳纤维表面的有机胶,并通过敏化和活化使碳纤维表面有一层催化离子;而传统的除胶手段有灼烧法,强酸碱腐蚀法等,催化利用钯、银等离子。在化学镀铜镀液中,传统最常用也是最成熟的是甲醛做为还原剂的化学镀铜液,虽然以甲醛为还原剂的化学镀铜工艺的优点是原料易得,较便宜,工作温度较低;但其所组成的镀液不稳定,甲醛在碱性溶液中会发生自身氧化还原反应而损耗,同时甲醛本身有毒,废镀液及镀覆过程中的废气易造成环境污染,并且甲醛为致癌物,长时间和过量的吸入对人体的危害极大。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术要解决的技术问题是克服传统碳纤维表面化学镀铜镀液中利用甲醛作为还原剂镀液不 ...
【技术保护点】
1.一种利用次亚磷酸钠做还原剂碳纤维表面化学镀铜的方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)预处理:碳纤维预处理依次进行除油处理、粗化处理、中和处理、敏化处理、活化处理和还原处理;除油处理:氢氧化钠10g/L‑30g/L,碳酸钠15g/L‑30g/L,磷酸钠15g/L‑30g/L;粗化处理:重铬酸钾10g/L‑30g/L;中和处理:氢氧化钠8g/L‑15g/L;敏化处理:氯化亚锡20g/L‑25g/L;活化处理:氯化钯0.2g/L‑0.5g/L;还原处理:次亚磷酸钠5g/L‑20g/L;(2)配置镀液:以去离子水为溶剂,配置如下成分:主盐:五水硫酸铜5g/L‑15g/L,还原剂:次亚磷酸钠20g/L‑150g/L,络合剂:柠檬酸钠7g/L‑29.5g/L,硼酸1.5g/L‑30g/L,配合剂:硫酸镍0.4g/L‑1.5g/L,稳定剂:硫脲0.0001g/L‑0.002g/L, pH调节剂:氢氧化钠7g/L‑13g/L;(3)将预处理后的碳纤维放入配置好的镀液中进行化学镀覆;(4)将镀覆完的镀铜碳纤维先用去离子水冲洗干净,然后放置在真空干燥箱中烘干,最后从真空干燥箱中取出并密封保存。
【技术特征摘要】
1.一种利用次亚磷酸钠做还原剂碳纤维表面化学镀铜的方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)预处理:碳纤维预处理依次进行除油处理、粗化处理、中和处理、敏化处理、活化处理和还原处理;除油处理:氢氧化钠10g/L-30g/L,碳酸钠15g/L-30g/L,磷酸钠15g/L-30g/L;粗化处理:重铬酸钾10g/L-30g/L;中和处理:氢氧化钠8g/L-15g/L;敏化处理:氯化亚锡20g/L-25g/L;活化处理:氯化钯0.2g/L-0.5g/L;还原处理:次亚磷酸钠5g/L-20g/L;(2)配置镀液:以去离子水为溶剂,配置如下成分:主盐:五水硫酸铜5g/L-15g/L,还原剂:次亚磷酸钠20g/L-150g/L,络合剂:柠檬酸钠7g/L-29.5g/L,硼酸1.5g/L-30g/L,配合剂:硫酸镍0.4g/L-1.5g/L,稳定剂:硫脲0.0001g/L-0.002g/L,pH调节剂:氢氧化钠7g/L-13g/L;(3)将预处理后的碳纤维放入配置好的镀液中进行化学镀覆;(4)将镀覆完的镀铜碳纤维先用去离子水冲洗干净,然后放置在真空干燥箱中烘干,最后从真空干燥箱中取出并密封保存。2.根据权利要求1所述的利用次亚磷酸钠做还原剂碳纤维表面化学镀铜的方法,其特征在于:所述粗化处理还需加入8ml/L-12ml/L浓硫酸;敏化处理还需加入40ml/L-50ml/L浓盐酸;活化处理还需加入8ml/L-12ml/L浓盐酸。3.根据权利要求1或2所述的利用次亚磷酸钠做还原剂碳纤维表面化学镀铜的方法,其特征在于:所述步骤(1)中除油处理的温度保持为50℃-70℃,时间5min-15min,其它处理过程温度均为室温;中和处理时间为1min-5min,粗化处理时间为8min-20min;敏化处理时间为3min-10min;活化处理时间为3min-10min;还原处理时间为15s-60s。4.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:曲迎东,周启文,李广龙,刘希仕,王一,王光磊,尤俊华,苏睿明,
申请(专利权)人:沈阳工业大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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