刘靖忠，李国栋，熊翔，杨娟



碳纤维电镀Cu/Ni双镀层及其性能表征

刘靖忠，李国栋，熊翔，杨娟

(中南大学粉末冶金国家重点实验室，长沙410083)

碳纤维经过脱胶和活化预处理后，表面活性大大增加，碳纤维表面由疏水性转变为亲水性，电镀过程中能很好地在镀液中润湿、分散，可解决碳纤维电镀常易出现的“黑心”问题。通过对照实验，确定最佳电镀工艺：镀Cu温度为45 ℃，电流密度为0.7 A/dm2；镀Ni温度为25 ℃，电流密度为0.8 A/dm2。碳纤维经连续电镀后得到Cu/Ni双镀层。测试结果表明：双镀层均匀致密，界面结合良好，镀层纯度高，结合力强。电镀前后单丝拉伸性能基本无改变，可很好地保持碳纤维的力学性能。电镀后碳纤维电阻率急剧下降，导电能力显著增加。

碳纤维；金属化；Cu/Ni双镀层；黑心

碳纤维具有高强度、高模量、低热膨胀系数、低密度等优点，应用领域极其广阔[1−3]。碳纤维金属化后具有优异的电磁屏蔽性能[4−5]和导电性能[6]。金属化还能很好地解决碳纤维与金属基体之间润湿性和化学相容性差的问题[7−8]，在铝基[9]复合材料中有很好的应用。碳纤维表面金属化一般采用化学镀和电镀，其中电镀由于具有操作简单、成本低、污染少、可连续生产等特点，在生产中得到了广泛应用。碳纤维最常选用的金属镀层是铜和镍[10−12]。铜镀层具有良好的导电导热性能，但铜容易被锈蚀和氧化，镍镀层导电能力不及铜，但镍具有较强的耐腐蚀抗氧化能力。国内外对镀层的种类及使用性能进行了广泛而深入的研究。……