一种碳纤维化学镀镍表面改性的方法技术

本发明专利技术属于纤维材料表面改性技术领域，具体涉及一种碳纤维化学镀镍表面改性的方法，包括以下步骤：除胶，粗化，敏化，活化。首先通过高温灼烧除去碳纤维表面的胶，然后将处理好的碳纤维浸泡到氢氟酸和浓磷酸混合的溶液中，改变碳纤维表面微观结构，增大金属镀层之间的结合力，然后再将粗化后的碳纤维浸泡在SnCl

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维化学镀镍表面改性的方法
本专利技术属于纤维材料表面改性
，具体涉及一种碳纤维化学镀镍表面改性的方法。
技术介绍
碳纤维是通过高温热解聚丙烯腈基碳纤维、粘胶基碳纤维、沥青基碳纤维等有机纤维而制备出来的碳含量高于95％的纤维，它不仅具有碳材料的本征特性，还具有纤维的可加工性。碳纤维具有比模量高、比强度高、耐高温、耐辐射、密度低、导电、热膨胀系数小等一系列优良性能，在许多领域有广阔的应用前景。然而，碳纤维的表面能低，具有活性的官能团含量较少，反应活性低，导致其与基体粘结性和浸润性较差，这极大地限制了碳纤维性能的发挥。碳纤维表面金属化是改变表面性质和结构，实现对碳纤维表面的控制，改善碳纤维的表面活性及与其它材料的相容性的有效方法，也是制备先进复合材料，获得各种新型功能材料的有效途径。碳纤维表面金属化的方法主要包括化学镀法、电镀法、气相沉积法、溅射法等。其中，化学镀所形成的镀层厚度均匀、光洁平整、致密无孔隙，工艺设备简单，易于控制，是非金属表面金属化的常用方法。碳纤维化学镀镍是最常用的方法之一，可以大大改善并提高碳纤维的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种碳纤维化学镀镍表面改性的方法，改性后的碳纤维有好的润湿性，可以使镍镀层更加均匀致密，附着力强。一种碳纤维化学镀镍表面改性的方法，包括以下步骤：(1)首先对碳纤维进行除胶处理，将碳纤维在300-500℃进行高温煅烧15-30min。(2)将步骤(1)得到的碳纤维进行粗化处理，将碳纤维浸泡在氢氟酸和浓磷酸的混合溶液中，混合溶液的体积分数在10％-20％，浸泡时间为10-40min。取出后用去离子水清洗至中性，放置干燥。(3)将步骤(2)得到的粗化后的碳纤维进行敏化处理，将碳纤维浸泡在SnCl2溶液中，质量浓度为5％-15％。浸泡时间为15-30min。(4)将步骤(3)得到的敏化后的碳纤维进行活化处理，将碳纤维浸泡在氯化钯，氯化铵，次磷酸钠的混合溶液中，浸泡时间为10-30min。(5)然后将活化好的碳纤维浸泡在准备好的化学镀液中，首先将六水硫酸镍溶于水，然后依次加入亚磷酸钠，柠檬酸钠，氯化铵和十二烷基硫酸钠，制得化学镀液。本专利技术的有益效果是，以氢氟酸和浓磷酸为粗化液，可以更好的改变碳纤维表面的微观结构，增大金属镀层之间的结合力，以氯化钯，氯化铵，次磷酸钠的混合溶液为活化溶液，让碳纤维表面附着金属胶粒，可以使镍层更致密的附着在碳纤维表面。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一碳纤维进行表面改性然后化学镀镍的方法，包括以下步骤：(1)除胶，将碳纤维放在马弗炉中在300℃下进行高温灼烧30min。(2)粗化，将步骤(1)除胶后的碳纤维浸泡在体积分数为10％的氢氟酸和浓磷酸的混合溶液中30min，然后取出后用去离子水洗至中性，干燥待用。(3)敏化，将步骤(2)粗化后的碳纤维浸泡在质量浓度为5％的SnCl2溶液中15min，然后取出用去离子水洗至中性，干燥待用。(4)活化，将氯化钯，氯化铵，次磷酸钠混合搅拌10min，制得活化液，氯化钯的浓度为0.5g/L，氯化铵的浓度为0.5g/L，次磷酸钠的浓度为1g/L，将步骤(3)敏化后的碳纤维浸泡活化液中10min，取出后用去离子水洗至中性，干燥待用。(5)化学镀镍，将硫酸镍溶于水，然后分别加入加入亚磷酸钠，柠檬酸钠，氯化铵和十二烷基硫酸钠搅拌10min，制得化学镀液，将步骤(4)处理好的碳纤维浸泡在化学镀液中10min，得到表面镀镍碳纤维。实施例二碳纤维进行表面改性然后化学镀镍的方法，包括以下步骤：(1)除胶，将碳纤维放在马弗炉中在400℃下进行高温灼烧20min。(2)粗化，将步骤(1)除胶后的碳纤维浸泡在体积分数为15％的氢氟酸和浓磷酸的混合溶液中20min，然后取出后用去离子水洗至中性，干燥待用。(3)敏化，将步骤(2)粗化后的碳纤维浸泡在质量浓度为10％的SnCl2溶液中20min，然后取出用去离子水洗至中性，干燥待用。(4)活化，将氯化钯，氯化铵，次磷酸钠混合搅拌10min，制得活化液，氯化钯的浓度为1g/L，氯化铵的浓度为1g/L，次磷酸钠的浓度为2g/L，将步骤(3)敏化后的碳纤维浸泡活化液中20min，取出后用去离子水洗至中性，干燥待用。(5)化学镀镍，将硫酸镍溶于水，然后分别加入加入亚磷酸钠，柠檬酸钠，氯化铵和十二烷基硫酸钠搅拌10min，制得化学镀液，将步骤(4)处理好的碳纤维浸泡在化学镀液中10min，得到表面镀镍碳纤维。实施例三碳纤维进行表面改性然后化学镀镍的方法，包括以下步骤：(1)除胶，将碳纤维放在马弗炉中在500℃下进行高温灼烧10min。(2)粗化，将步骤(1)除胶后的碳纤维浸泡在体积分数为20％的氢氟酸和浓磷酸的混合溶液中10min，然后取出后用去离子水洗至中性，干燥待用。(3)敏化，将步骤(2)粗化后的碳纤维浸泡在质量浓度为15％的SnCl2溶液中30min，然后取出用去离子水洗至中性，干燥待用。(4)活化，将氯化钯，氯化铵，次磷酸钠混合搅拌10min，制得活化液，氯化钯的浓度为1.5g/L，氯化铵的浓度为1.5g/L，次磷酸钠的浓度为3g/L，将步骤(3)敏化后的碳纤维浸泡活化液中30min，取出后用去离子水洗至中性，干燥待用。(5)化学镀镍，将硫酸镍溶于水，然后分别加入加入亚磷酸钠，柠檬酸钠，氯化铵和十二烷基硫酸钠搅拌10min，制得化学镀液，将步骤(4)处理好的碳纤维浸泡在化学镀液中10min，得到表面镀镍碳纤维。实施例四碳纤维进行表面改性然后化学镀镍的方法，包括以下步骤：(1)除胶，将碳纤维放在马弗炉中在300℃下进行高温灼烧20min。(2)粗化，将步骤(1)除胶后的碳纤维浸泡在体积分数为20％的氢氟酸和浓磷酸的混合溶液中10min，然后取出后用去离子水洗至中性，干燥待用。(3)敏化，将步骤(2)粗化后的碳纤维浸泡在质量浓度为15％的SnCl2溶液中30min，然后取出用去离子水洗至中性，干燥待用。(4)活化，将氯化钯，氯化铵，次磷酸钠混合搅拌10min，制得活化液，氯化钯的浓度为2g/L，氯化铵的浓度为2g/L，次磷酸钠的浓度为4g/L，将步骤(3)敏化后的碳纤维浸泡活化液中20min，取出后用去离子水洗至中性，干燥待用。(5)化学镀镍，将硫酸镍溶于水，然后分别加入加入亚磷酸钠，柠檬酸钠，氯化铵和十二烷基硫酸钠搅拌10min，制得化学镀液，将步骤(4)处理好的碳纤维浸泡在化学镀液中10min，得到表面镀镍碳纤维。实施例五碳纤维进行表面改性然后化学镀镍的方法，包括以下步骤：(1)除胶，将碳纤维放在马弗炉中在400℃下进行高温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维化学镀镍表面改性的方法，其特征在于，包括以下步骤：除胶、粗化、敏化、活化；/n(1)首先对碳纤维进行除胶处理，将碳纤维在300-500℃进行高温煅烧15-30min；/n(2)将步骤(1)得到的碳纤维进行粗化处理，将碳纤维浸泡在氢氟酸和浓磷酸的混合溶液中，混合溶液的体积分数在10％-20％，浸泡时间为10-40min。取出后用去离子水清洗至中性，放置干燥；/n(3)将步骤(2)得到的粗化后的碳纤维进行敏化处理，将碳纤维浸泡在SnCl2溶液中，质量浓度为5％-15％。浸泡时间为15-30min；/n(4)将步骤(3)得到的敏化后的碳纤维进行活化处理，将碳纤维浸泡在氯化钯，氯化铵，次磷酸钠的混合溶液中，浸泡时间为10-30min。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维化学镀镍表面改性的方法，其特征在于，包括以下步骤：除胶、粗化、敏化、活化；
(1)首先对碳纤维进行除胶处理，将碳纤维在300-500℃进行高温煅烧15-30min；
(2)将步骤(1)得到的碳纤维进行粗化处理，将碳纤维浸泡在氢氟酸和浓磷酸的混合溶液中，混合溶液的体积分数在10％-20％，浸泡时间为10-40min。取出后用去离子水清洗至中性，放置干燥；
(3)将步骤(2)得到的粗化后的碳纤维进行敏化处理，将碳纤维浸泡在SnCl2溶液中，质量浓度为5％-15％。浸泡时间为15-30min；
(4)将步骤(3)得到的敏化后的碳纤维进行活化处理，将碳纤维浸泡在氯化钯，氯化铵，次磷酸钠的混合溶液中，浸泡时间为10-30min。


2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊成，王洛书，张艳温，王小亮，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12