[发明专利]一种碳纤维表面镀多层金属的方法

摘要

本发明提供一种碳纤维表面镀多层金属的方法，工艺简单，碳纤维镀多层镀层只需要对碳纤维进行一次敏化、活化处理，减少了对贵金属Pd的消耗，减轻了环境污染；同时有效地解决了碳纤维多次次敏化、活化处理时，表层金属被氧化和粘上杂质且降低施镀效果的问题；诱导反应碳纤维与镀金属层碳纤维之间具有吸附性，可以很快诱导镀金属层碳纤维表面沉积下一层金属镀层；诱导反应碳纤维可以多次使用，成本费用低，适于工业规模使用。

主权项

1.一种碳纤维表面镀多层金属的方法，其特征在于，步骤和条件如下：第一步：碳纤维的预处理（a）除胶：将碳纤维放入丙酮镀液中并超声波震荡1小时，取出后用去离子水清洗，室温晾干；（b）粗化：将除胶后的碳纤维放入65wt%的硝酸镀液中并超声波震荡1小时后取出，用去离子水清洗至pH值至中性，室温晾干；（c）敏化：将粗化后的碳纤维放入敏化镀液中，浸泡半个小时，取出后用去离子清洗干净，室温晾干；敏化镀液配比为：SnCl2，20 g/L；37wt%的HCl，40 mL/L；剩余为去离子水；（d）活化：将敏化后的碳纤维放入活化镀液中，浸泡半个小时，取出后用去离子清洗干净，室温晾干；活化镀液配比为：PdCl2，0.2 g/L；37wt%的HCl，5 mL/L；剩余为去离子水；第二步：碳纤维化学镀第一层金属将经过第一步预处理后的碳纤维束加入恒温水浴箱中，在水浴箱中加入相应的化学镀液，将恒温水浴箱加热到相应镀层的化学镀温度，保温10分钟，加入相应镀层的pH调节剂调节镀液pH到相应值，施镀5min后取出，取出的碳纤维立刻放入乙醇镀液中超声波清洗，在烘干箱中烘干；所述的化学镀第一层金属为Cu、Ni、Co或Ag；化学镀液的配方及化学镀的温度、pH值如下：化学镀Cu镀液配方为：CuSO4· 5H2O，14‑18 g/L；EDTA· 2Na，20‑30 g/L；KNaC4H6O6，15‑25 g/L；HCHO，12‑16 mL/L；其余为去离子水；pH调节剂为50wt%的NaOH镀液，调节镀液pH值为13.5‑14；化学镀Cu温度为35℃；化学镀Ni镀液配方为：NiSO4· 6H2O，25‑35 g/L；NaH2PO2· H2O，18‑22 g/L；Na3C6H5O7· 2H2O，20‑30 g/L；NH4Cl，18‑22 g/L；其余为去离子水；pH调节剂为 NH3· H20，调节镀液pH值为8‑9；化学镀Ni温度为75℃；化学镀Co镀液配方为：CoSO4，15‑25 g/L；NaH2PO2· H2O，20‑40 g/L；Na3C6H5O7· 2H2O，20‑35 g/L；其余为去离子水；pH调节剂为NH3· H2O，调节镀液pH值为 8‑13；化学镀Co温度为85℃；化学镀Ag镀液配方为：AgNO3，12‑18 g/L；KOH，10‑15 g/L；C6H12O6，15‑25g/L；C2H50H，40‑60 mL/L；KNaC4H6O6，15‑25 g/L；其余为去离子水；pH调节剂为NH3· H20，调节镀液pH值为13.5‑14；化学镀Ag温度为30℃；第三步：碳纤维化学镀第二层金属取经过第一步预处理后的碳纤维捆扎成束，将该碳纤维束的两端拉直并固定在恒温水浴箱中，作为诱导反应碳纤维束，诱导反应碳纤维束长度与水浴箱长度相适应；取第二步化学镀第一层金属后的碳纤维捆扎成束，两种碳纤维束的碳纤维根数和直径相同，诱导反应碳纤维束的长度以第二步化学镀第一层金属后的碳纤维束全部围绕在其上为准，将后者以螺旋的方式围绕在诱导反应碳纤维束上；在水浴箱中加入化学镀第二层金属相应的化学镀液，将恒温水浴箱加热到化学镀第二层金属相应的温度，保温10分钟，加入化学镀第二层金属相应的pH调节剂调节镀液pH到相应值，待第二步化学镀第一层金属后的碳纤维表面颜色发生变化，说明碳纤维表面开始镀第二层金属，取出诱导反应碳纤维束，余者继续施镀5min取出，取出的诱导反应碳纤维束和镀完第二层金属后的碳纤维束应立刻放入乙醇镀液中超声波清洗，在烘干箱中烘干；取出的诱导反应碳纤维可以多次使用，直到其无法诱导在碳纤维上已经镀上金属层后再继续镀上金属层为止；所述的化学镀第二层金属为Cu、Ni、Co或Ag；化学镀液的配方及化学镀的温度、pH值与步骤二相同：当然，或化学镀其他金属；第四步：碳纤维化学镀第三层或更多层金属按照第三步进行。