玻璃纤维化学镀复合材料性能研究

采用化学镀的方法,在玻璃纤维表面镀上一层均匀致密的镍磷合金层.对镀液的成分和工艺参数进行了选择分析,并用扫描电镜、X射线衍射系统研究了化学镀非晶态合金的表面形貌以及镀层的组织结构等.获得重复性好的工艺过程,玻璃纤维表面镀覆磷含量可调控的镍磷合金镀层,其复合材料比饱和磁化强度可

曹 琦 等：玻璃纤维化学镀复合材料性能研究 943

玻璃纤维化学镀复合材料性能研究

曹 琦1，谢建良2，龚荣洲1

(1. 华中科技大学 电子科学与技术系, 湖北 武汉 430074；2. 电子科技大学 微固学院，四川 成都 610054)

收稿日期：2004-03-08 通讯作者：曹 琦

作者简介：曹 琦（1982－），女，山西文水人，硕士，主要从事吸波材料电磁兼容材料研究。 (E-mail: caoqi_carrie@http://www.77cn.com.cn), Tel: 027-********

摘 要：采用化学镀的方法，在玻璃纤维表面镀上一层均匀致密的镍磷合金层。对镀液的成分和工艺参数进行了选择分析，并用扫描电镜、X 射线衍射系统研究了化学镀非晶态合金的表面形貌以及镀层的组织结构等。获得重复性好的工艺过程，玻璃纤维表面镀覆磷含量可调控的镍磷合金镀层，其复合材料比饱和磁化强度可达到24.66 A ?m 2/kg 。形成的镍磷合金-玻璃纤维复合导电填料，为高性能电磁兼容材料的获取提供新途径。

关键词：预处理；化学镀；复合材料

中图分类号；TQ34 文献标识码：A 文章编号：1001-9731（2004）增刊

1 引 言

随着电子工业的迅猛发展，电子仪器仪表日益普及。但是，这些以塑料为外壳的电子仪器在使用中有可能成为电磁波发射源而污染电磁空间，或作为接收源受到外界电磁干扰。电磁干扰（EMI ）将使无屏蔽功能的电子仪器出现误动作，影响仪器的正常工作。为了解决上述问题，必须赋予用作电子仪器外壳的塑料以导电性，使其具有屏蔽电磁波的能力。使塑料具有导电性能有两种具体方法，一种是在塑料表面喷涂一层导电物质，如金属等，另一种方法是导电填料与树脂基材复合制备具有屏蔽性能的导电塑料。近年来，采用导电纤维填料与树脂基材复合制备具有屏蔽性能的导电填料正在成为一个研究热点，常用的纤维种类有：金属纤维、炭纤维、有机纤维等。但这些纤维填料要广泛应用还受价格、力学性能、电性能等方面的限制。导电玻璃纤维是用化学镀方法在玻璃纤维上沉积金属层制得的。镀金属纤维由于强度高、导电性好、易成型、成本低等优点，因而是一种优异的导电填料，具有重要的研究和实用意义。

2 实 验

2.1 实验材料

实验采用细条玻璃纤维，直径为约12µm 。 2.2 工艺流程

小短条玻璃纤维→酒精清洗除油→水洗→粗化→水洗→敏化→NaOH 溶液浸泡→活化→水洗→镀镍。

净化和粗化用于除去玻璃纤维表面的脏物及各种有机物，以提高纤维表面与金属镀层的结合力和润湿性，敏化和活化使纤维表面吸附一层还原层及催化金属层，以便通过还原反应沉积金属，并加速化学反应进行。

2.3 镀镍液基本组成及工艺条件

化学镀液组成及施镀条件如下：

NiSO 4?6H 2O 15g/L N a H 2PO 2?H 2O 20g/L

PG 酸 6.4g/L DB 酸 1.6g/L （NH 4）2SO 4

16g/L

施镀工艺：水浴温度为65℃，采用两步法作活化处理，时间：15min ，pH 值为10；机械搅拌。 2.4 镀液的配制

确定需要配制的镀液体积和各组分的用量，分别用去离子水溶解，依次在烧杯中加入硫酸镍、PG 酸、DB 酸、次磷酸钠、硫酸氨等溶液，在强烈搅拌下缓慢加入氨水，待溶解后测定镀液的pH 值，调节pH 值至一定的值。

3 结果与讨论

3.1 预处理对化学镀层性能的影响

利用化学粗化液，使玻璃纤维表面呈现微观的粗糙，增大金属镀层与玻璃纤维的接触面积，并使玻璃

万方数据

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