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碳纤维增强复合材料表面金属化应用研究

2019-10-21陈春黄晓嘉李立

科学导报·学术 2019年40期

陈春 黄晓嘉 李立

摘要:通过真空离子镀和化学镀两种方法对碳纤维增强复合材料进行表面金属化处理,获得了良好的金属镀层,镀层结合力达到1级,表面电阻率从基材的103Ω/□降低到10-3Ω/□,同时在热真空和温度冲击环境中进行了可靠性驗证。结果表明,通过表面金属化方法能够极大提高碳纤维增强复合材料的导电性能,同时金属镀层能够满足产品的可靠性要求。

关键词:碳纤维增强复合材料;金属化;表面电阻率;可靠性

1引言

碳纤维增强复合材料(CFRP),具有轻质、高强度、高模量、环境适用性好等特点,广泛应用于航空、航天等领域。作为结构材料具有绝对的优势,但作为结构功能一体化材料,特别在电子设备中的应用,如天线、微波器件等,由于其导电性差,很难满足产品的电性能指标,应用受到限制。

复合材料表面金属化方法很多,如真空离子镀、金属转移法、喷涂金属粉末、电镀、化学镀等,各种表面金属化方法各有优缺点。综合相关的研究,选择对真空离子镀、化学镀两种方法进行应用研究及可靠性分析,寻求适合电子产品的表面金属化方法。

2样品制备与测试方法

2.1 样品制备

样件尺寸为3mm×150mm×150mm,表面采用真空离子镀和化学镀,分别对碳纤维样件进行表面金属化(Cu)处理。

2.2 测试方法

通过扫描电子显微镜检测镀层厚度及形貌。

测试标准参照国标划格法测试。

通过四探针测试仪测试样件的表面电阻率。

3试验结果及讨论

3.1 镀层外观

真空离子镀与化学镀的镀层外观如图1所示。……

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