碳纤维表面化学镀钴-镍合金工艺研究
2016-08-13侯鑫刘贵林陈慧玉刘亚青
侯鑫,刘贵林,陈慧玉,*,刘亚青,**
(1.纳米功能复合材料山西省重点实验室,山西 太原 030051;2.山西省高分子复合材料工程技术研究中心,山西 太原 030051;3.中北大学材料科学与工程学院,山西 太原 030051)
碳纤维表面化学镀钴-镍合金工艺研究
侯鑫1, 2, 3,刘贵林1, 2, 3,陈慧玉1, 2, 3,*,刘亚青1, 2, 3,**
(1.纳米功能复合材料山西省重点实验室,山西 太原 030051;2.山西省高分子复合材料工程技术研究中心,山西 太原 030051;3.中北大学材料科学与工程学院,山西 太原 030051)
采用以硫酸钴和硫酸镍为主盐,柠檬酸钠为配位剂,次磷酸钠为还原剂的镀液,在碳纤维表面化学镀钴-镍合金,得到碳纤维/钴-镍合金复合粒子。研究了次磷酸钠含量、氨水含量和温度对化学镀所得复合粒子的导电性和微观形貌的影响,获得碳纤维化学镀钴-镍合金镀层的最优配方和工艺为:NiSO4·6H2O 15 g/L,CoSO4·7H2O 15 g/L,NaH2PO2·H2O 30 g/L,Na3C6H5O730 g/L,26%(体积分数)NH3·H2O 140 mL/L,温度80 °C,时间30 min。在最优工艺条件下所得碳纤维/Co-Ni合金复合粒子的体积电阻率为3.27 × 10-2Ω·cm,比未镀碳纤维低1个数量级。碳纤维表面的合金镀层均匀、致密,主要由面心立方结构的Co-Ni合金构成。
碳纤维;钴-镍合金;化学镀;微观形貌;导电性
First-author’s address: Shanxi Province Key Laboratory of Functional Nanocomposites, North University of China,Taiyuan 030051, China
碳纤维具有比模量高、比强度高、耐辐射、耐高温、密度低、膨胀系数小等优异性能,被广泛应用于航空航天和民用工业领域[1-4]。但碳纤维的表面惰性大,表面能低,与金属基体的润湿性差,直接影响了碳纤维在金属基复合材料和高分子复合材料中的应用。对碳纤维进行表面金属化不但可以改善碳纤维的界面性能,提高与金属基体的润湿性,而且可以提高其导电性[5-8]。……
