[发明专利]一种碳化硅纤维表面电镀镍的方法

说明书

一种碳化硅纤维表面电镀镍的方法，涉及碳化硅纤维的表面处理。将连续SiC纤维裁剪，得连续SiC纤维后进行热处理脱胶，得脱胶后的SiC纤维；将脱胶后的SiC纤维置于NaOH溶液中煮沸，冲洗后，得除油污后的SiC纤维；把除油污后的SiC纤维放入硝酸水溶液中浸泡进行酸腐蚀，让其表面粗糙化，以提高其表面能，增强镀层与纤维间的结合力，从硝酸水溶液取出后，再冲洗，得表面粗化后的SiC纤维；将表面粗化后的SiC纤维干燥，得预处理的干燥SiC纤维；配制电镀液，将得的预处理的干燥SiC纤维作为阴极，金属镍板作为阳极，置于电镀液中，预处理的干燥SiC纤维表面形成一层光亮致密的镍金属涂层，实现碳化硅纤维表面电镀镍。

技术领域

本发明涉及碳化硅(SiC)纤维的表面处理，尤其是涉及一种碳化硅纤维表面电镀镍的方法。

背景技术

连续纤维增强金属基复合材料是一类新型复合材料。它是由力学性能优异的连续纤维作为增强体，与金属基体复合而成。增强纤维一般为低密度、高强度、耐高温的陶瓷纤维。由于纤维的加入，使得复合材料具有密度低、高比强度、高比模量、耐高温、高导电性、高导热性等优异的综合性能，在先进武器、航空航天、核能及电气等领域有着广阔的应用前景。例如，连续纤维增强钛合金复合材料已被国外用于喷气发动机叶片、传动轴等重要零件；连续纤维增强铝基复合材料已被国外用于喷气式战斗机垂直尾翼平衡和尾翼梁、汽车空调器箱、小型压力容器及核聚变反应器；连续纤维增强镍基复合材料也正在研发之中(王涛，赵宇新，等.连续纤维增强金属基复合材料研制进展及关键问题[J].航空材料学报，2013,33(2):87-96；于化顺.金属基复合材料及其制备技术[M].北京:化学工业出版社，2006,50)。

连续纤维增强金属基复合材料一般采用液态铸造法制备，即金属需要在高温下熔融，而后(在压力的作用下)流经填充好纤维织物的固定模具，冷却后获得所需形状的复合材料。该法所用到的连续增强纤维大多为无机纤维，如碳纤维、石英纤维、SiC纤维、硼纤维等。这些纤维与液态金属的浸润性有限，导致复合材料中纤维与基体界面黏合性能差，复合材料力学性能差；另外，某些纤维与基体合金在高温下有可能发生剧烈的化学反应，造成纤维的损伤，从而损失复合材料的性能。

在纤维表面预先制备金属涂层是解决上述问题的有效途径。纤维表面金属化处理不仅能够有效改善纤维与金属基体间的润湿性和相容性，还可以防止后续复合处理对纤维的损害，从而提高复合材料的性能。金属镍是目前研究较为成熟的涂层材料，主要原因是其具有良好的热稳定性和物理化学稳定性，而且能与各种金属基体具有良好的浸润性。连续纤维的表面镀镍的方法主要有电镀、化学镀、磁控溅射法等。其中电镀法具有设备简单、成本低廉、效率高、易于控制和可连续生产等优点，受到应用行业的青睐。