[发明专利]一种碳纤维表面纳米CoFeB吸波涂层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纤维表面涂层的制备方法。

背景技术

碳纤维具有高抗拉强度、高拉伸模量、低密度、耐高温、抗烧蚀、耐腐蚀、高电导和热导、低热膨胀、自润滑等一系列的优异性能，是结构吸波型复合材料中广泛使用的增强体之一。但是由于其过高的介电常数恶化了其阻抗匹配特性，从而使得结构吸波型材料的工作频带往往较窄。

发明内容

本发明是要解决现有碳纤维介电常数过高而导致其阻抗匹配特性差的问题，提供了一种碳纤维表面纳米CoFeB吸波涂层的制备方法。

本发明的一种碳纤维表面纳米CoFeB吸波涂层的制备方法，是按以下步骤实现：一、将碳纤维在400℃保温10～30min；二、将步骤一处理后的碳纤维放入丙酮中超声清洗10～30min；三、将步骤二处理后的碳纤维放入质量百分含量为65％的硝酸中浸泡0.5～4h，然后用去水离子水清洗5～6次；四、将步骤三处理后的碳纤维放入SnCl₂和HCl混合溶液中进行敏化，敏化时间为10～30min，得到敏化后的碳纤维；五、将敏化后的碳纤维放入PdCl₂和HCl混合溶液中进行活化，活化时间为10～30min，得到活化后的碳纤维；六、将活化后的碳纤维放入20～85℃的镀液中进行浸泡，浸泡0.1～20min，即完成碳纤维表面纳米CoFeB吸波涂层的制备；其中步骤四的SnCl₂和HCl混合溶液中SnCl₂的终浓度为10～40g/L、HCl的终浓度为10～400ml/L；其中步骤五的PdCl₂和HCl混合溶液中PdCl₂的终浓度为0.01～2g/L、HCl的终浓度为0.5～30ml/L；步骤六中的镀液是由终浓度为4.6016～46.016g/L的酒石酸钠、终浓度为0.139～13.901g/L的柠檬酸钠、终浓度为1.3214～26.428g/L的硫酸铵、终浓度为1.405～28.11g/L的硫酸钴，终浓度为0.1354～2.7802g/L的硫酸亚铁，终浓度为0.492～9.84g/L的亚磷酸，终浓度为0.14934～1.4934g/L的DMAB和终浓度为0.1～10g/L的PEG组成，镀液pH值为8～9。

本发明采用化学镀的工艺在碳纤维表面制备具有适中的介电常数与高的磁导率的CoFeB涂层，该涂层能够兼顾介电损耗和磁损耗两种电磁波的损耗机制，因此在非常宽的频带范围内具备良好的电磁吸收效果。该涂层不仅能够均匀完整覆盖碳纤维，还能够有效地调整碳纤维的阻抗匹配特性。以本发明涂覆纳米CoFeB吸波涂层后的碳纤维为增强体，以环氧树脂为基体制备的层状复合材料，具有良好的吸波性能。1mm厚的复合材料，增强体的体积分数为70％，采用矢量网络分析仪测量的吸波性能，其反射率在-10dB以下的有效带宽为5.3GHz，最大吸收处位于14.2GHz处，反射率约为-23.0dB。

附图说明

图1是试验中表面涂有纳米CoFeB吸波涂层的碳纤维的扫描电镜图。

具体实施方式