1.一種碳纖維表面鍍多層金屬的方法,其特征在于,步驟和條件如下:
第一步:碳纖維的預處理
(a)除膠:將碳纖維放入丙酮鍍液中并超聲波震蕩1小時,取出后用去離子水清洗,室溫晾干;
(b)粗化:將除膠后的碳纖維放入65wt%的硝酸鍍液中并超聲波震蕩1小時后取出,用去離子水清洗至pH值至中性,室溫晾干;
(c)敏化:將粗化后的碳纖維放入敏化鍍液中,浸泡半個小時,取出后用去離子清洗干凈,室溫晾干;敏化鍍液配比為:SnCl2,20 g/L;37wt%的HCl,40 mL/L;剩余為去離子水;
(d)活化:將敏化后的碳纖維放入活化鍍液中,浸泡半個小時,取出后用去離子清洗干凈,室溫晾干;活化鍍液配比為:PdCl2,0.2 g/L;37wt%的HCl,5 mL/L;剩余為去離子水;
第二步:碳纖維化學鍍第一層金屬
將經(jīng)過第一步預處理后的碳纖維束加入恒溫水浴箱中,在水浴箱中加入相應的化學鍍液,將恒溫水浴箱加熱到相應鍍層的化學鍍溫度,保溫10分鐘,加入相應鍍層的pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)鍍液pH到相應值,施鍍5min后取出,取出的碳纖維立刻放入乙醇鍍液中超聲波清洗,在烘干箱中烘干;
所述的化學鍍第一層金屬為Cu、Ni、Co、Ag;化學鍍液的配方及化學鍍的溫度、pH值如下:
化學鍍Cu鍍液配方為:CuSO4· 5H2O,14-18 g/L;EDTA· 2Na,20-30 g/L;KNaC4H6O6,15-25 g/L;HCHO,12-16 mL/L;其余為去離子水;pH調(diào)節(jié)劑為50wt%的NaOH鍍液,調(diào)節(jié)鍍液pH值為13.5-14;化學鍍Cu溫度為35℃;
化學鍍Ni鍍液配方為:NiSO4· 6H2O,25-35 g/L;NaH2PO2· H2O,18-22 g/L;Na3C6H5O7· 2H2O,20-30 g/L;NH4Cl,18-22 g/L;其余為去離子水;pH調(diào)節(jié)劑為 NH3· H20,調(diào)節(jié)鍍液pH值為8-9;化學鍍Ni溫度為75℃;
化學鍍Co鍍液配方為:CoSO4,15-25 g/L;NaH2PO2· H2O,20-40 g/L;Na3C6H5O7· 2H2O,20-35 g/L;其余為去離子水;pH調(diào)節(jié)劑為NH3· H2O,調(diào)節(jié)鍍液pH值為 8-13;化學鍍Co溫度為85℃;
化學鍍Ag鍍液配方為:AgNO3,12-18 g/L;KOH,10-15 g/L;C6H12O6,15-25g/L;C2H50H,40-60 mL/L;KNaC4H6O6,15-25 g/L;其余為去離子水;pH調(diào)節(jié)劑為NH3· H20,調(diào)節(jié)鍍液pH值為13.5-14;化學鍍Ag溫度為30℃;
第三步:碳纖維化學鍍第二層金屬
取經(jīng)過第一步預處理后的碳纖維捆扎成束,將該碳纖維束的兩端拉直并固定在恒溫水浴箱中,作為誘導反應碳纖維束,誘導反應碳纖維束長度與水浴箱長度相適應;取第二步化學鍍第一層金屬后的碳纖維捆扎成束,兩種碳纖維束的碳纖維根數(shù)和直徑相同,誘導反應碳纖維束的長度以第二步化學鍍第一層金屬后的碳纖維束全部圍繞在其上為準,將后者以螺旋的方式圍繞在誘導反應碳纖維束上;在水浴箱中加入化學鍍第二層金屬相應的化學鍍液,將恒溫水浴箱加熱到化學鍍第二層金屬相應的溫度,保溫10分鐘,加入化學鍍第二層金屬相應的pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)鍍液pH到相應值,待第二步化學鍍第一層金屬后的碳纖維表面顏色發(fā)生變化,說明碳纖維表面開始鍍第二層金屬,取出誘導反應碳纖維束,余者繼續(xù)施鍍5min取出,取出的誘導反應碳纖維束和鍍完第二層金屬后的碳纖維束應立刻放入乙醇鍍液中超聲波清洗,在烘干箱中烘干;取出的誘導反應碳纖維可以多次使用,直到其無法誘導在碳纖維上已經(jīng)鍍上金屬層后再繼續(xù)鍍上金屬層為止;
所述的化學鍍第二層金屬為Cu、Ni、Co、Ag;化學鍍液的配方及化學鍍的溫度、pH值與步驟二相同:當然,還可以化學鍍其他金屬;
第四步:碳纖維化學鍍第三層或更多層金屬
按照第三步進行。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種碳纖維表面鍍多層金屬的方法,所述的碳纖維表面鍍多層金屬為鍍雙鍍層Cu/Ni,其特征在于,步驟和條件如下:
第一步:碳纖維的預處理
(a)除膠:將碳纖維放入丙酮鍍液中并超聲波震蕩1小時,取出后用去離子水清洗,室溫晾干;
(b)粗化:將除膠后的碳纖維放入65wt%的硝酸鍍液中并超聲波震蕩1小時后取出,用去離子水清洗至pH值至中性,室溫晾干;
(c)敏化:將粗化后的碳纖維放入敏化鍍液中,浸泡半個小時,取出后用去離子清洗干凈,室溫晾干;敏化鍍液配比為:SnCl2,20 g/L;37wt%的HCl,40 mL/L;剩余為去離子水;
(d)活化:將敏化后的碳纖維放入活化鍍液中,浸泡半個小時,取出后用去離子清洗干凈,室溫晾干;活化鍍液配比為:PdCl2,0.2 g/L;37wt%的HCl,5mL/L;剩余為去離子水;
第二步:碳纖維化學鍍Cu
將經(jīng)過第一步預處理后的碳纖維束加入恒溫水浴箱中,在水浴箱中加入化學鍍Cu鍍液,將恒溫水浴箱加熱到35℃,保溫10分鐘,加入pH值調(diào)節(jié)劑為濃度為50wt%的NaOH,調(diào)節(jié)鍍液pH值為13.5,施鍍5min后取出,取出的碳纖維立刻放入乙醇鍍液中超聲波清洗,在100℃烘干箱中烘干;
化學鍍Cu鍍液配方為:CuSO4· 5H2O,16 g/L;EDTA· 2Na,25 g/L;KNaC4H6O6,20 g/L;HCHO,14 mL/L;其余為去離子水;化學鍍Cu溫度為35℃;
第三步:鍍Cu碳纖維表面化學鍍Ni
取經(jīng)過第一步預處理后的碳纖維捆扎成束,每束為3000根,碳纖維直徑為6-8μm,將該碳纖維束的兩端拉直并用寬膠帶粘貼在恒溫水浴箱箱壁上固定,作為誘導反應碳纖維束,誘導反應碳纖維束長度與水浴箱長度相適應;取第二步化學鍍第一層金屬后的碳纖維捆扎成束,兩種碳纖維束的碳纖維根數(shù)和直徑相同,誘導反應碳纖維束的長度以第二步化學鍍第一層金屬后的碳纖維束全部圍繞在其上為準,將后者以螺旋的方式圍繞在誘導反應碳纖維束上;
在水浴箱中加入化學鍍Ni的化學鍍液,將恒溫水浴箱加熱到75℃,保溫10分鐘,加入pH值調(diào)解液NH3· H2O,調(diào)解鍍液pH值為8.5,待第二步化學鍍第一層金屬后的碳纖維表面顏色發(fā)生變化,說明碳纖維表面開始鍍第二層金屬,取出誘導反應碳纖維,繼續(xù)施鍍5min取出,取出的誘導反應碳纖維和鍍完第二層金屬后的碳纖維應立刻放入乙醇鍍液中超聲波清洗,在100℃烘干箱中烘干;
取出的誘導反應碳纖維可以多次使用;
化學鍍Ni鍍液配方為:NiSO4· 6H2O,30 g/L;NaH2PO2· H2O,20 g/L;Na3C6H5O7· 2H2O,25 g/L;NH4Cl,20 g/L;其余為去離子水;化學鍍Ni溫度為75℃。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種碳纖維表面鍍多層金屬的方法,所述的碳纖維表面鍍多層金屬為鍍雙鍍層Cu/Co,其特征在于,所述的:
第一步:碳纖維的預處理,同權利要求2;
第二步:碳纖維化學鍍Cu,同權利要求2;
第三步:鍍Cu碳纖維表面化學鍍Co,所述的化學鍍Co鍍液配方為:CoSO4,20 g/L;NaH2PO2· H2O,30 g/L;Na3C6H5O7· 2H2O,28 g/L;其余為去離子水;加入pH調(diào)節(jié)劑為NH3· H2O,調(diào)節(jié)鍍液pH值為12.5;化學鍍Co溫度為85℃;其余的同權利要求2。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種碳纖維表面鍍多層金屬的方法,所述的碳纖維表面鍍多層金屬為鍍?nèi)儗覰i/Co/Ag,其特征在于,所述的:
第一步:碳纖維的預處理,同權利要求2;
第二步:碳纖維化學鍍Ni
將經(jīng)過第一步預處理后的碳纖維加入恒溫水浴箱中,在水浴箱中加入化學鍍Ni鍍液,將恒溫水浴箱加熱到75℃,保溫10分鐘,加入pH值調(diào)節(jié)劑NH3· H2O,調(diào)節(jié)劑pH值為8,施鍍5min后取出,取出的碳纖維立刻放入乙醇鍍液中超聲波清洗,在100℃烘干箱中烘干;
化學鍍Ni鍍液配方為:NiSO4· 6H2O,25 g/L;NaH2PO2· H2O,22 g/L;Na3C6H5O7· 2H2O,30 g/L;NH4Cl,22 g/L;其余為去離子水;化學鍍Ni溫度為75℃;
第三步:鍍Ni碳纖維表面化學鍍Co,所述的化學鍍Co鍍液配方為:CoSO4,25 g/L;NaH2PO2· H2O,20 g/L;Na3C6H5O7· 2H2O,20 g/L;其余為去離子水;pH調(diào)節(jié)劑為NH3· H2O,20 mL/L ,加入后鍍液pH值為13;化學鍍Co溫度為85℃;其余的同權利要求3;
第四步:鍍Ni/Co碳纖維表面化學鍍Ag
取經(jīng)過第一步預處理后的碳纖維捆扎成束,每束為3000根,碳纖維直徑為6-8μm,將該碳纖維束的兩端拉直并用寬膠帶粘貼在恒溫水浴箱箱壁上固定,作為誘導反應碳纖維束,誘導反應碳纖維束長度與水浴箱長度相適應;取第二步化學鍍第一層金屬后的碳纖維捆扎成束,兩種碳纖維束的碳纖維根數(shù)和直徑相同,誘導反應碳纖維束的長度以第二步化學鍍第一層金屬后的碳纖維束全部圍繞在其上為準,將后者以螺旋的方式圍繞在誘導反應碳纖維束上;
在水浴箱中加入化學鍍Ag的化學鍍液,將恒溫水浴箱加熱到30℃,保溫10分鐘,加入pH值調(diào)節(jié)劑NH3· H2O,調(diào)節(jié)鍍液pH值為13.5,待第三步化學鍍第二層金屬Co后的碳纖維表面顏色發(fā)生變化,說明碳纖維表面開始鍍第三層金屬,取出誘導反應碳纖維束,余者繼續(xù)施鍍5min取出,取出的誘導反應碳纖維束和鍍完第三層金屬后的碳纖維束應立刻放入乙醇鍍液中超聲波清洗,在100℃烘干箱中烘干;取出的誘導反應碳纖維可以多次使用;
化學鍍Ag鍍液配方為:AgNO3,15 g/L;KOH,12 g/L;C6H12O6,20 g/L;C2H50H,50 mL/L;KNaC4H6O6,22 g/L;其余為去離子水;化學鍍Ag溫度為30℃。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種碳纖維表面鍍多層金屬的方法,所述的碳纖維表面鍍多層金屬為碳纖維表面鍍?nèi)儗覰i/Cu/Co,其特征在于,所述的:
第一步:碳纖維的預處理,同權利要求2;
第二步:碳纖維化學鍍Ni,同權利要求4;
第三步:鍍Ni碳纖維表面化學鍍Cu,化學鍍Cu鍍液配方為:化學鍍Cu鍍液配方為:CuSO4· 5H2O,18 g/L;EDTA· 2Na,30 g/L;KNaC4H6O6,15 g/L;HCHO,12 mL/L;其余為去離子水;加入pH調(diào)節(jié)劑為50wt%的NaOH,調(diào)節(jié)鍍液pH值為14;其余的與實施例1的第三步相同;
第四步:鍍Ni/Cu碳纖維表面化學鍍Co,化學鍍Co鍍液配方為:
CoSO4,20 g/L;NaH2PO2· H2O,30 g/L;Na3C6H5O7· 2H2O,28 g/L;其余為去離子水;加入pH調(diào)節(jié)劑為NH3· H2O,調(diào)節(jié)鍍液pH值為12;化學鍍Co溫度為85℃;其余的同權利要求4。