华中胜, 姚广春, 马 佳, 张志刚, 梁李斯

(东北大学 材料与冶金学院， 沈阳 110004)

碳纤维表面镍镀层的XPS分析

华中胜, 姚广春, 马 佳, 张志刚, 梁李斯

(东北大学 材料与冶金学院， 沈阳 110004)

采用电镀法制备镀镍碳纤维，应用X射线光电子能谱(XPS)分析技术研究涂层化学成分、元素化学状态及其随镀层深度的变化。结果表明：镀层表面的镍被氧化成NiO；中间镀层由单质镍组成，同时吸附少量O2；在镀层与碳纤维的界面处形成Ni—C—O键，此化学键为镀层与纤维之间提供了强大的界面结合力。基于对镀层的XPS分析，探讨镍在纤维表面的沉积过程。

碳纤维；镍镀层；XPS分析；结合能

碳纤维的高比强度、高比模量、耐疲劳、耐腐蚀和耐烧蚀等一系列优良性能使其成为理想的增强材料[1−4]。表面金属化的碳纤维在军事、小型大容量电容器、磁性薄膜、电子设备的电磁屏蔽膜以及制造各种功能性元器件等方面都具有广泛的用途[5]。由于镍具有较高的熔点，碳纤维表面镀镍后能有效地防止其在高温环境中的氧化，此外，还可以改善纤维与基体材料的润湿性[6]。镀镍的方法主要有电镀法、化学镀法、离子溅射法和真空蒸镀法等。其中电镀法具有操作温度低、设备简单、成本低和可连续生产等特点，是一种有应用前景的方法。

X射线光电子能谱(XPS)是通过测量原子内层的电子结合能来推知样品中所含元素的种类,并通过分析结合能的化学位移,找到元素的价态变化或与电负性不同原子结合的证据，因此，可通过对内层电子结合能变化的分析，获得元素化学状态的变化情况。……