[发明专利]一种在碳纤维表面化学镀铜的方法

说明书

本发明公开了一种在碳纤维表面化学镀铜的方法，该方法包括以下步骤：一、将碳纤维进行敏化处理；二、将敏化后的碳纤维进行活化处理；三、将活化后的碳纤维进行还原处理；四、将硫酸铜、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、乙酸钠和硫酸镍加入到去离子水中，然后调节pH为1～3，得到镀铜溶液；五、将还原后的碳纤维放入到镀铜溶液中进行化学镀铜处理，烘干后得到镀铜碳纤维。本发明依次对碳纤维进行敏化、活化和还原处理，然后在pH为1～3的镀铜溶液中进行化学镀铜，实现了在碳纤维表面化学镀铜，节省了高温去胶、除油、粗化和中和的过程，简化了化学镀铜的过程，有效地降低了化学镀铜的成本。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种在碳纤维表面化学镀铜的方法。

背景技术

碳纤维具有拉伸强度高、耐腐蚀、耐高温、膨胀系数低、耐磨、隔热等优良性能，其应用范围十分广泛，但与一般碳素材料不同的是，碳纤维外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向等表现出很高的强度，碳纤维比重小，因此有很高的比强度，是纤维增强复合材料的首选增强体，但在碳纤维增强金属基复合材料时，碳纤维与基体金属间的润湿性、化学相容性差，这限制了它的应用，为了改善碳纤维与基体金属间的润湿性及化学相容性，加强界面结合力，最常用的方法就是碳纤维表面金属化处理，碳纤维表面通过化学镀的方法涂覆金属铜是常用的方式。

在已有的化学镀铜工艺中，碳纤维化学镀铜的前处理过程一般采用高温灼烧氧化去胶、除油、粗化和中和，工艺复杂，耗时长，难以控制；化学镀铜的还原剂一般采用有害物质甲醛，可能会对环境造成污染，危害人体健康；化学镀铜的还原条件一般为高温碱性，可能会导致镀铜过程不稳定，使铜离子产生氢氧化铜沉淀，这导致的结果是化学镀铜工序复杂、成本过高、涂覆过程不易控制等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种在碳纤维表面化学镀铜的方法。该方法通过将碳纤维依次进行敏化、活化和还原处理，然后在pH为1～3的镀铜溶液中进行化学镀铜，在碳纤维表面形成了连续、均匀的化学镀铜层，简化了化学镀铜的方法，有效地降低了镀铜成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种在碳纤维表面化学镀铜的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将碳纤维放入到敏化溶液中浸泡1min～10min进行敏化处理，然后用去离子水进行清洗；所述敏化溶液由氯化亚锡、盐酸溶液和去离子水组成；

步骤二、将步骤一中经清洗后的碳纤维放入到活化溶液中浸泡1min～10min进行活化处理，然后用去离子水进行清洗；所述活化溶液由氯化钯、乙醇和去离子水组成；

步骤三、将步骤二中经清洗后的碳纤维放入到还原溶液中浸泡10s～60s进行还原处理，然后用去离子水进行清洗；所述还原溶液由次亚磷酸钠和去离子水组成；

步骤四、将硫酸铜、次亚磷酸钠、柠檬酸钠、乙酸钠和硫酸镍按照(20～40):(10～30):(10～20):(10～30):(1～3)的质量比加入到去离子水中，然后调节pH为1～3，得到镀铜溶液；

步骤五、将步骤三中经清洗后的碳纤维放入到步骤四中得到的镀铜溶液中进行化学镀铜处理，然后进行烘干处理，得到镀铜碳纤维；所述化学镀铜处理的过程为：加热至50℃～70℃后保温40min～90min。