[发明专利]一种碳纤维均匀电镀铜层的制备方法

说明书

本发明公开了一种碳纤维均匀电镀铜层的制备方法，该方法包含：(1)碳纤维脱浆；(2)碳纤维固定；(3)将碳纤维作为阴极，磷铜板作为阳极，连接好电路，置于含电镀液的电镀槽内，调整阴、阳极的距离为4～10cm，电流密度保持在0.80～1.00mA/cm²，电压在1.5～3.0V，电镀温度为10～30℃，电镀60～90min。其中，电镀液包含：CuSO₄·5H₂O、C₄H₄O₆KNa·4H₂O、C₆H₅Na₃O₇·2H₂O、KNO₃、聚乙二醇、NaCl和水。本发明的方法通过对电镀液成分、浓度和电流密度的控制，可以改变电镀后碳纤维铜镀层的厚度、均匀性和表面形貌，镀层结合力好、均匀且碳纤维之间不会粘接。

技术领域

本发明涉及一种电镀铜的方法，具体涉及一种碳纤维均匀电镀铜层的制备方法。

背景技术

以碳纤维为增强相的复合材料具有高比强度、高比模量及优异的耐热性能，是一种理想的工程材料。然而，碳纤维与各种基体间润湿性和兼容性较差，这样外加载荷不能通过基体传递给承载纤维，纤维起不到增强作用反而削弱了基体的性能。此外，碳纤维在一些带有催化作用的基体中(如Fe，Ni)，一定的温度下可发生石墨转化转变，在两相界面处生成脆性的反应层，使复合材料的力学性能显著降低。

为解决上述问题，目前较有效方法之一是在碳纤维表面涂覆一层金属来改善碳纤维与基体的润湿性，以提高复合材料的界面结合强度。

目前，应用于碳纤维镀铜的工艺方法有：化学镀、电镀、化学镀-电镀以及两步电镀等，这些工艺程序复杂，成本较高，污染环境，且镀铜层的质量一般。

但是，对于碳纤维表面镀铜来说，由于碳纤维表面的粗糙度很大，会影响到镀层与碳纤维的紧密结合程度。

发明内容

本发明的目的是提供一种碳纤维均匀电镀铜层的制备方法，通过对电镀液成分、浓度和电流密度的控制，可以改变电镀后碳纤维铜镀层的厚度、均匀性和表面形貌，镀层结合力好、均匀且碳纤维彼此之间不会粘接。

为了达到上述目的，本发明提供了一种碳纤维均匀电镀铜层的制备方法，该制备方法包含：

(1)碳纤维脱浆：碳纤维于100～120℃的丙酮中回流处理，待回流处理结束，干燥；

(2)将经过脱浆处理的碳纤维固定在金属支架上；该金属支架的材质为不参与电镀过程的金属，不会影响电镀过程；

(3)将固定在金属支架上的碳纤维作为阴极，磷铜板作为阳极，连接好电路，置于含电镀液的电镀槽内，调整阴、阳极的距离为4～10cm，调节直流稳压电源，使电流密度保持在0.80～1.00mA/cm²，电压在1.5～3.0V，电镀温度为10～30℃，电镀60～90min，实现在碳纤维表面均匀电镀铜层。