CN103668199A - 碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法 - Google Patents

碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法,将经过前处理的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料先用化学镀的方法在材料表面预镀镍,然后采用电镀的方法继续镀镍。本发明将化学镀与电镀相结合,先用化学镀的方法预镀镍,使得材料表面有一层均匀的导电层,然后采用电镀的方法加厚镍层,既保证了镀镍层的均匀,又保证了镀层有足够的厚度,解决了现有技术对碳纤维/氰酸酯树脂复合材料表面镀镍时出现漏镀和镀层太薄的问题,得到了均匀且足够厚的镀层,镀层均匀、完整,无漏镀现象,与基材结合力良好,无缝隙存在,满足宇航光镜的使用条件,并且电镀和化学镀生产成本低,可批量生产。

Description

碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法
技术领域
本发明属于非金属材料表面处理技术领域,具体涉及一种碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法。 
背景技术
遥感是实现对军事目标侦查的主要手段,遥感相机的水平决定了一个国家国防的现代化水平。自从上世纪80年代以来,遥感相机在世界各国之间竞相发展,最具有代表性是美国的SPOT5(2001年,2.5米分辨率)、IKNOS(1999年,1米分辨率)、KH-12(2007年,0.1米分辨率)等相机,能够侦查到地面和敏感区域的行人数量和车辆数量,大大提高了军事情报的详细程度,因而大口径高分辨率遥感相机是未来军事斗争的需求。然而分辨率的提高意味着相机重量的增加,对载荷、卫星平台研制、运载能力带来了一系列的技术难题,因而大口径高分辨率相机的轻量化是相机研制的必然要求。 
主反射镜的轻量化是相机轻量化的关键,轻量化方式一般分为两种,其一是采用传统的镜面材料进行结构轻量化设计,其二是采用性能更优良,密度更小的材料来实现轻量化设计。结构轻量化比受限于结构尺寸,减重比有限,相比较而言优良的新材料会大幅度提高轻量化比。碳纤维复合材料具有优良的比刚度,具有质轻、高强度、高刚性,特别是有非常低的热膨胀系数等一系列优异性能,特别适用于空间结构,也适用于精度和稳定性要求很高的空间光学***,已经成为未来大口径超轻量化相机反射镜的设计材料。 
碳纤维复合材料在使用前往往须经过相应的表面处理以满足其对环境的适应性和安全性。碳纤维表面金属化方法很多,有物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、离子注入、离子萃取、激光表面改性等,但使用这些方法有成本高、无法大批量生产等缺点。与上述方法相比,化学镀、电镀是使碳纤维复合材料表面金属化最经济又简单的一种方法,其具有独特的优势,它适用基体广、生产方便、均镀和深镀能力好、改变镀层成分及其质量分数可实现多种功能。采用化学镀的方法在碳纤维复合材料表面镀镍,镀层与碳纤维复合材料表面结合良好,既可以保证碳纤维复合材料具有原有的机械、物理性能,又可以改变碳纤维复合材料与金属的润湿性,但是化学镀镍层的厚度有一定的限制;电镀法具有设备简单、成本低、可连续生产的特点,是一种应用前景广阔的方法,但是碳纤维复合材料表面导电性不好,直接采用电镀难以避免漏镀。 
发明内容
本发明的目的是提供一种碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法,解决了现有技术对碳纤维/氰酸酯树脂复合材料表面镀镍时出现漏镀和镀层太薄的问题。 
本发明所采用的技术方案是:碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法,将经过前处理的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料先用化学镀的方法在材料表面预镀镍,然后采用电镀的方法继续镀镍。 
本发明的特点还在于, 
前处理具体包括以下步骤: 
a、除油:将碳纤维/氰酸酯树脂复合材料浸泡在丙酮中,超声10~20min后取出用蒸馏水水洗、干燥; 
b、粗化:将步骤a得到的材料浸泡在35%的硝酸中,水浴加热至40℃,保温15~20min后用蒸馏水水洗、干燥; 
c、敏化:将氯化亚锡溶解于浓盐酸中,加入锡粒,用蒸馏水稀释至所需体积得到敏化液,将步骤b得到的材料在敏化液中浸泡10~25min后取出用蒸馏水静水漂洗、干燥; 
d、活化:将氯化钯溶解于浓盐酸中,用蒸馏水稀释至所需体积得到活化液,将步骤c得到的材料在活化液中浸泡15~25min后取出用蒸馏水水洗、干燥; 
e、还原:将步骤d得到的材料室温下在浓度为1%的次亚磷酸钠水溶液中浸1~2min。 
步骤c中氯化亚锡的浓度为15g/L,浓盐酸的浓度为40mL/L,锡粒浓度为15~20g/L,浸泡温度为28~32℃。 
步骤d中氯化钯的浓度为0.3g/L,浓盐酸的浓度为10mL/L,浸泡温度为28~32℃。 
化学镀的具体操作为:将经过前处理的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料放入85~90℃的化学镀液中,浸泡85~95min后取出,用蒸馏水洗净后干燥。 
化学镀液组成为:1L化学镀液中含硫酸镍23~27g、次磷酸钠23~27g、乳酸22~26mL、丙二酸4~6g、醋酸钠12~18g,余量为蒸馏水,并且使用氨水调节化学镀液使其pH值为6.0,化学镀液的装载量为0.5~1.43dm2/L。 
电镀的具体操作为:把镍金属接在阳极,经过化学镀的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料接在阴极,通以1.5A/dm2的电流,然后将阴极、阳极分别放入60℃的电镀液中,极间距30~50mm,且保证两极平行,11~13h后取出。 
电镀液组成为:1L电镀液中含硫酸镍260~300g、氯化镍35~45g、硼 酸35~45g、糖精1.0~1.5g、1,4-丁炔二醇0.1~0.3g、香豆素0.1~0.3g、十二烷基硫酸钠0.1~0.3g,余量为蒸馏水,电镀液的装载量为0.5~1.43dm2/L。 
本发明的有益效果是:本发明碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法,将化学镀与电镀相结合,先用化学镀的方法预镀镍,使得材料表面有一层均匀的导电层,然后采用电镀的方法加厚镍层,既保证了镀镍层的均匀,又保证了镀层有足够的厚度,解决了现有技术对碳纤维/氰酸酯树脂复合材料表面镀镍时出现漏镀和镀层太薄的问题,得到了均匀且足够厚的镀层,镀层均匀、完整,无漏镀现象,与基材结合力良好,无缝隙存在,并且电镀和化学镀生产成本低,可批量生产。 
附图说明
图1是本发明实施例1碳纤维/氰酸酯树脂复合材料化学镀后的SEM图; 
图2是本发明实施例1碳纤维/氰酸酯树脂复合材料化学镀后的断面图; 
图3是本发明实施例1碳纤维/氰酸酯树脂复合材料先化学镀再电镀后的断面图。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。 
本发明碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法,将经过前处理的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料先用化学镀的方法在材料表面预镀镍,然后采用电镀的方法继续镀镍。 
具体操作步骤如下: 
步骤1,前处理, 
a、除油:将碳纤维/氰酸酯树脂复合材料浸泡在丙酮中,超声10~20min后取出用蒸馏水水洗、干燥; 
b、粗化:将步骤a得到的材料浸泡在35%的硝酸中,水浴加热至40℃,保温15~20min后用蒸馏水水洗、干燥; 
c、敏化:将氯化亚锡溶解于浓盐酸中,加入锡粒,用蒸馏水稀释至所需体积得到敏化液,氯化亚锡的浓度为15g/L,浓盐酸的浓度为40mL/L,锡粒的浓度为15~20g/L,控制温度为28~32℃,将步骤b得到的材料在敏化液中浸泡10~25min后取出用蒸馏水静水漂洗、干燥; 
d、活化:将氯化钯溶解于浓盐酸中,用蒸馏水稀释至所需体积得到活化液,氯化钯的浓度为0.3g/L,浓盐酸的浓度为10mL/L,控制温度为28~32℃,将步骤c得到的材料在活化液中浸泡15~25min后取出用蒸馏水水洗、干燥; 
e、还原:将步骤d得到的材料室温下在浓度为1%的次亚磷酸钠水溶液中浸1~2min; 
步骤2,化学镀, 
a、化学镀液组成为:1L化学镀液中含硫酸镍23~27g、次磷酸钠23~27g、乳酸22~26mL、丙二酸4~6g、醋酸钠12~18g,余量为蒸馏水,并且使用氨水调节化学镀液使其pH值为6.0,化学镀液的装载量为0.5~1.43dm2/L; 
b、按照上述组成配置化学镀液:首先根据镀液装载量计算所需镀液的体积,称取硫酸镍、次磷酸钠、乳酸、丙二酸、醋酸钠,分别用少量蒸馏水溶解;分别将溶解的丙二酸和乳酸加入溶解的醋酸钠中;将已完全溶解的硫酸镍,缓慢地加入到上一步得到的溶液中;将已完全溶解的次磷酸钠,在剧烈地搅拌下,缓慢地加入到上一步得到的溶液中;使用蒸馏水将上一步得到的溶液稀释至所需体积;使用氨水调节上一步得到的溶液至pH值为6.0; 
c、镀镍:将经过前处理的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料放入85~90℃的化学镀液中,浸泡85~95min后取出,用蒸馏水洗净后干燥; 
步骤3,电镀, 
a、电镀液组成为:1L电镀液中含硫酸镍260~300g、氯化镍35~45g、硼酸35~45g、糖精1.0~1.5g、1,4-丁炔二醇0.1~0.3g、香豆素0.1~0.3g、十二烷基硫酸钠0.1~0.3g,余量为蒸馏水,电镀液的装载量为0.5~1.43dm2/L; 
b、按照上述组成配置电镀液:首先根据镀液装载量计算所需镀液的体积,称取硫酸镍和氯化镍,加三分之一的蒸馏水溶解;称取所需量的硼酸,加入三分之一开水并搅拌直至其溶解;将溶解的硼酸溶液缓慢加入溶解的镍盐溶液中;称取十二烷基硫酸钠,加微量水使其呈糊状,再加适量沸水或者将溶液再煮沸使其完全溶解,将十二烷基硫酸钠溶液加入上一步得到的溶液中;称取所需的糖精、1,4-丁炔二醇、香豆素,分别用蒸馏水溶解后再倒入上一步得到的溶液中,最后加蒸馏水至所需体积; 
c、镀镍:把镍金属接在阳极,经化学镀的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料接在阴极,通以1.5A/dm2的电流,然后将阴极、阳极分别放入60℃的电镀液中,极间距30~50mm,且保证两极平行,11~13h后取出。 
实施例1 
采用25mm×25mm×5mm的碳纤维/氰酸酯树脂复合板材;施镀面积为0.175dm2,镀液装载量是指工件施镀面积与镀液体积之比,按照镀液装载量为0.5dm2/L计算出所需化学镀液和电镀液体积均为350mL。 
步骤1,前处理, 
a、除油:将碳纤维/氰酸酯树脂复合材料浸泡在350mL丙酮中,超声 20min后取出用蒸馏水水洗、干燥; 
b、粗化:将步骤a得到的材料浸泡在350mL35%的硝酸中,水浴加热至40℃,保温20min后用蒸馏水水洗、干燥; 
c、敏化:将5.25g氯化亚锡溶解于14mL浓盐酸中,加入7g锡粒,用蒸馏水稀释至350mL得到敏化液,控制温度为30℃,将步骤b得到的材料在敏化液中浸泡15min后取出用蒸馏水静水漂洗、干燥; 
d、活化:将0.105g氯化钯溶解于3.5mL浓盐酸中,用蒸馏水稀释至350mL得到活化液,控制温度为30℃,将步骤c得到的材料在活化液中浸泡15min后取出用蒸馏水水洗、干燥; 
e、还原:将3.5g次亚磷酸钠加蒸馏溶解稀释至350mL,将步骤d得到的材料室温下在次亚磷酸钠溶液中浸1min; 
步骤2,化学镀, 
a、配置350mL化学镀液:取8.75g硫酸镍、8.75g次磷酸钠、8.75mL乳酸、2.1g丙二酸、5.25g醋酸钠,分别用少量蒸馏水溶解;分别将溶解的丙二酸和乳酸加入溶解的醋酸钠中;将已完全溶解的硫酸镍,缓慢地加入到上一步得到的溶液中;将已完全溶解的次磷酸钠,在剧烈地搅拌下,缓慢地加入到上一步得到的溶液中;使用蒸馏水将上一步得到的溶液稀释至350mL;使用氨水调节上一步得到的溶液至pH值为6.0; 
b、镀镍:将经过前处理的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料放入90℃的化学镀液中,浸泡90min后取出,用蒸馏水洗净后干燥; 
步骤3,电镀, 
a、配置350mL电镀液:称取98g硫酸镍和14g氯化镍,加116mL的蒸馏水溶解;称取14g硼酸,加入116mL开水并搅拌直至其溶解;将溶解的 硼酸溶液缓慢加入溶解的硫酸镍和氯化镍的混合溶液中;称取0.07g十二烷基硫酸钠,加微量水使其呈糊状,再加3mL沸水或者将溶液再煮沸使其完全溶解,将十二烷基硫酸钠溶液加入上一步得到的溶液中;称取0.42g糖精、0.07g1,4-丁炔二醇、0.07g香豆素,分别用蒸馏水溶解后再倒入上一步得到的溶液中,最后加蒸馏水至350mL; 
b、镀镍:把镍金属接在阳极,经化学镀的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料接在阴极,通以1.5A/dm2的电流,然后将阴极、阳极分别放入60℃的电镀液中,极间距40mm,且保证两极平行,12h后取出即可得到光亮的镀层厚度约为411μm的镀镍层。 
由图1可以看出,本发明实施例1碳纤维/氰酸酯树脂复合材料化学镀后在材料表面沉积的镀层均匀、完整,无漏镀现象,且镀层由胞状组织构成;由图2可以看出,本发明实施例1碳纤维/氰酸酯树脂复合材料化学镀后在材料表面沉积的镀层厚度约为33μm,且与基体表面结合良好,无缝隙存在,经能谱分析镀层表面物相组成,知镀层为Ni-P合金,且为完全非晶态;由图3可以看出,本发明实施例1采用化学镀加电镀的技术在碳纤维/氰酸酯树脂复合材料表面沉积了Ni层,镀层均匀、完整,无漏镀现象,且镀层厚度约为411μm,与基体表面结合良好,无缝隙存在,经能谱分析电镀层为纯Ni。 
实施例2 
采用直径d=130mm,厚度t=5mm的碳纤维/氰酸酯树脂复合板材;施镀面积为2.86dm2,镀液装载量是指工件施镀面积与镀液体积之比,按照镀液装载量为1.43dm2/L计算出所需化学镀液和电镀液体积均为2L。 
步骤1,前处理, 
a、除油:将碳纤维/氰酸酯树脂复合材料浸泡在2L丙酮中,超声15min后取出用蒸馏水水洗、干燥; 
b、粗化:将步骤a得到的材料浸泡在2L35%的硝酸中,水浴加热至40℃,保温15min后用蒸馏水水洗、干燥; 
c、敏化:将30g氯化亚锡溶解于80mL浓盐酸中,加入30g锡粒,用蒸馏水稀释至2L得到敏化液,控制温度为28℃,将步骤b得到的材料在敏化液中浸泡25min后取出用蒸馏水静水漂洗、干燥; 
d、活化:将0.6g氯化钯溶解于20mL浓盐酸中,用蒸馏水稀释至2L得到活化液,控制温度为28℃,将步骤c得到的材料在活化液中浸泡25min后取出用蒸馏水水洗、干燥; 
e、还原:将20g次亚磷酸钠加蒸馏溶解稀释至2L,将步骤d得到的材料室温下在次亚磷酸钠溶液中浸2min; 
步骤2,化学镀, 
a、配置2L化学镀液:取46g硫酸镍、46g次磷酸钠、52mL乳酸、10g丙二酸、36g醋酸钠,分别用少量蒸馏水溶解;分别将溶解的丙二酸和乳酸加入溶解的醋酸钠中;将已完全溶解的硫酸镍,缓慢地加入到上一步得到的溶液中;将已完全溶解的次磷酸钠,在剧烈地搅拌下,缓慢地加入到上一步得到的溶液中;使用蒸馏水将上一步得到的溶液稀释至2L;使用氨水调节上一步得到的溶液至pH值为6.0; 
b、镀镍:将经过前处理的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料放入85℃的化学镀液中,浸泡85min后取出,用蒸馏水洗净后干燥; 
步骤3,电镀, 
a、配置2L电镀液:称取600g硫酸镍和90g氯化镍,加666mL的蒸馏 水溶解;称取90g硼酸,加入666mL开水并搅拌直至其溶解;将溶解的硼酸溶液缓慢加入溶解的硫酸镍和氯化镍的混合溶液中;称取0.6g十二烷基硫酸钠,加微量水使其呈糊状,再加10mL沸水或者将溶液再煮沸使其完全溶解,将十二烷基硫酸钠溶液加入上一步得到的溶液中;称取2.0g糖精、0.6g1,4-丁炔二醇、0.6g香豆素,分别用蒸馏水溶解后再倒入上一步得到的溶液中,最后加蒸馏水至2L; 
b、镀镍:把镍金属接在阳极,经化学镀的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料接在阴极,通以1.5A/dm2的电流,然后将阴极、阳极分别放入60℃的电镀液中,极间距50mm,且保证两极平行,11h后取出。 
实施例3 
采用20mm×20mm×5mm的碳纤维/氰酸酯树脂复合板材;施镀面积为0.12dm2,镀液装载量是指工件施镀面积与镀液体积之比,按照镀液装载量为1.2dm2/L计算出所需化学镀液和电镀液体积均为100mL。 
步骤1,前处理, 
a、除油:将碳纤维/氰酸酯树脂复合材料浸泡在100mL丙酮中,超声10min后取出用蒸馏水水洗、干燥; 
b、粗化:将步骤a得到的材料浸泡在100mL35%的硝酸中,水浴加热至40℃,保温18min后用蒸馏水水洗、干燥; 
c、敏化:将1.5g氯化亚锡溶解于4mL浓盐酸中,加入1.8g锡粒,用蒸馏水稀释至100mL得到敏化液,控制温度为32℃,将步骤b得到的材料在敏化液中浸泡10min后取出用蒸馏水静水漂洗、干燥; 
d、活化:将0.03g氯化钯溶解于1mL浓盐酸中,用蒸馏水稀释至100mL得到活化液,控制温度为32℃,将步骤c得到的材料在活化液中浸泡20min 后取出用蒸馏水水洗、干燥; 
e、还原:将1g次亚磷酸钠加蒸馏溶解稀释至100mL,将步骤d得到的材料室温下在次亚磷酸钠溶液中浸1.5min; 
步骤2,化学镀, 
a、配置100mL化学镀液:取2.7g硫酸镍、2.7g次磷酸钠、2.2mL乳酸、0.4g丙二酸、1.2g醋酸钠,分别用少量蒸馏水溶解;分别将溶解的丙二酸和乳酸加入溶解的醋酸钠中;将已完全溶解的硫酸镍,缓慢地加入到上一步得到的溶液中;将已完全溶解的次磷酸钠,在剧烈地搅拌下,缓慢地加入到上一步得到的溶液中;使用蒸馏水将上一步得到的溶液稀释至100mL;使用氨水调节上一步得到的溶液至pH值为6.0; 
b、镀镍:将经过前处理的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料放入88℃的化学镀液中,浸泡95min后取出,用蒸馏水洗净后干燥; 
步骤3,电镀, 
a、配置100mL电镀液:称取26g硫酸镍和3.5g氯化镍,加33mL的蒸馏水溶解;称取3.5g硼酸,加入33mL开水并搅拌直至其溶解;将溶解的硼酸溶液缓慢加入溶解的硫酸镍和氯化镍的混合溶液中;称取0.01g十二烷基硫酸钠,加微量水使其呈糊状,再加1mL沸水或者将溶液再煮沸使其完全溶解,将十二烷基硫酸钠溶液加入上一步得到的溶液中;称取0.15g糖精、0.01g1,4-丁炔二醇、0.01g香豆素,分别用蒸馏水溶解后再倒入上一步得到的溶液中,最后加蒸馏水至100mL体积; 
b、镀镍:把镍金属接在阳极,经化学镀的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料接在阴极,通以1.5A/dm2的电流,然后将阴极、阳极分别放入60℃的电镀液中,极间距30mm,且保证两极平行,13h后取出。 
实施例4 
采用直径d=80mm,厚度t=5mm的碳纤维/氰酸酯树脂复合板材,施镀面积为1.13dm2,镀液装载量是指工件施镀面积与镀液体积之比,按照镀液装载量为1.13dm2/L计算出所需化学镀液和电镀液体积均为1L。 
步骤1,前处理, 
a、除油:将碳纤维/氰酸酯树脂复合材料浸泡在1L丙酮中,超声17min后取出用蒸馏水水洗、干燥; 
b、粗化:将步骤a得到的材料浸泡在1L35%的硝酸中,水浴加热至40℃,保温16min后用蒸馏水水洗、干燥; 
c、敏化:将15g氯化亚锡溶解于40mL浓盐酸中,加入16g锡粒,用蒸馏水稀释至1L得到敏化液,控制温度为30℃,将步骤b得到的材料在敏化液中浸泡20min后取出用蒸馏水静水漂洗、干燥; 
d、活化:将0.3g氯化钯溶解于10mL浓盐酸中,用蒸馏水稀释至1L得到活化液,控制温度为28℃,将步骤c得到的材料在活化液中浸泡22min后取出用蒸馏水水洗、干燥; 
e、还原:将10g次亚磷酸钠加蒸馏溶解稀释至1L,将步骤d得到的材料室温下在次亚磷酸钠溶液中浸1min; 
步骤2,化学镀, 
a、配置1L化学镀液:取24g硫酸镍、24g次磷酸钠、23mL乳酸、6g丙二酸、17g醋酸钠,分别用少量蒸馏水溶解;分别将溶解的丙二酸和乳酸加入溶解的醋酸钠中;将已完全溶解的硫酸镍,缓慢地加入到上一步得到的溶液中;将已完全溶解的次磷酸钠,在剧烈地搅拌下,缓慢地加入到上一步得到的溶液中;使用蒸馏水将上一步得到的溶液稀释至1L;使用氨水调节 上一步得到的溶液至pH值为6.0; 
b、镀镍:将经前处理的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料放入87℃的化学镀液中,浸泡90min后取出,用蒸馏水洗净后干燥; 
步骤3,电镀, 
a、配置1L电镀液:称取280g硫酸镍和42g氯化镍,加333mL的蒸馏水溶解;称取42g硼酸,加入333mL开水并搅拌直至其溶解;将溶解的硼酸溶液缓慢加入溶解的硫酸镍和氯化镍的混合溶液中;称取0.2g十二烷基硫酸钠,加微量水使其呈糊状,再加5mL沸水或者将溶液再煮沸使其完全溶解,将十二烷基硫酸钠溶液加入上一步得到的溶液中;称取1.4g糖精、0.2g1,4-丁炔二醇、0.2g香豆素,分别用蒸馏水溶解后再倒入上一步得到的溶液中,最后加蒸馏水至1L; 
b、镀镍:把镍金属接在阳极,经化学镀的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料接在阴极,通以1.5A/dm2的电流,然后将阴极、阳极分别放入60℃的电镀液中,极间距45mm,且保证两极平行,12h后取出。 
本发明碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法,将化学镀与电镀相结合,先用化学镀的方法预镀镍,使得材料表面有一层均匀的导电层,然后采用电镀的方法加厚镍层,既保证了镀镍层的均匀,又保证了镀层有足够的厚度,已有的资料表明镀层一般为十几微米到几十微米,本发明通过化学镀与电镀相结合的方法,使得镀层达到400μm左右,化学镀层为Ni-P合金,电镀层为纯Ni,与基材结合力良好,无缝隙存在,且镀层表面光亮,无明显缺陷,满足宇航光镜使用条件,镀层均匀、完整,无漏镀现象,并且电镀和化学镀生产成本低,可批量生产。 

Claims (8)

1.碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法,其特征在于,将经过前处理的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料先用化学镀的方法在材料表面预镀镍,然后采用电镀的方法继续镀镍。
2.如权利要求1所述的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法,其特征在于,所述前处理具体包括以下步骤:
a、除油:将碳纤维/氰酸酯树脂复合材料浸泡在丙酮中,超声10~20min后取出用蒸馏水水洗、干燥;
b、粗化:将所述步骤a得到的材料浸泡在35%的硝酸中,水浴加热至40℃,保温15~20min后用蒸馏水水洗、干燥;
c、敏化:将氯化亚锡溶解于浓盐酸中,加入锡粒,用蒸馏水稀释至所需体积得到敏化液,将所述步骤b得到的材料在敏化液中浸泡10~25min后取出用蒸馏水静水漂洗、干燥;
d、活化:将氯化钯溶解于浓盐酸中,用蒸馏水稀释至所需体积得到活化液,将所述步骤c得到的材料在活化液中浸泡15~25min后取出用蒸馏水水洗、干燥;
e、还原:将所述步骤d得到的材料室温下在浓度为1%的次亚磷酸钠水溶液中浸1~2min。
3.如权利要求2所述的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法,其特征在于,所述步骤c中氯化亚锡的浓度为15g/L,所述浓盐酸的浓度为40mL/L,所述锡粒浓度为15~20g/L,所述浸泡温度为28~32℃。
4.如权利要求2所述的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法,其特征在于,所述步骤d中氯化钯的浓度为0.3g/L,所述浓盐酸的浓度为10mL/L,所述浸泡温度为28~32℃。
5.如权利要求1所述的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法,其特征在于,所述化学镀的具体操作为:将经过前处理的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料放入85~90℃的化学镀液中,浸泡85~95min后取出,用蒸馏水洗净后干燥。
6.如权利要求5所述的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法,其特征在于,所述化学镀液组成为:1L化学镀液中含硫酸镍23~27g、次磷酸钠23~27g、乳酸22~26mL、丙二酸4~6g、醋酸钠12~18g,余量为蒸馏水,并且使用氨水调节所述化学镀液使其pH值为6.0,所述化学镀液的装载量为0.5~1.43dm2/L。
7.如权利要求1所述的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法,其特征在于,所述电镀的具体操作为:把镍金属接在阳极,经过化学镀的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料接在阴极,通以1.5A/dm2的电流,然后将阴极、阳极分别放入60℃的电镀液中,极间距30~50mm,且保证两极平行,11~13h后取出。
8.如权利要求7所述的碳纤维/氰酸酯树脂复合材料镀镍的方法,其特征在于,所述电镀液组成为:1L电镀液中含硫酸镍260~300g、氯化镍35~45g、硼酸35~45g、糖精1.0~1.5g、1,4-丁炔二醇0.1~0.3g、香豆素0.1~0.3g、十二烷基硫酸钠0.1~0.3g,余量为蒸馏水,所述电镀液的装载量为0.5~1.43dm2/L。
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