【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及碳纤维的表面处理，尤其涉及一种多巴胺改性的电镀液及其在碳纤维表面镀铜中的应用。
技术介绍
1、碳纤维（carbon fiber，cf）具有高强度、高模量、低膨胀系数、低密度等特点，广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育、医疗器械等领域。此外，使用碳纤维及其复合材料制备的导电或电磁屏蔽材料重量轻，强度高，可以替代传统的金属基材料。但由于碳纤维的电阻率远高于金属，材料的导电性和电磁屏蔽性较差。因此需要提高碳纤维的导电性来拓宽其应用领域。碳纤维表面金属化是提高碳纤维导电性能的有效方法，在金属中铜拥有仅次于银的优异电导率，并且价格相对低廉，通过电镀的方式在碳纤维表面沉积金属铜已成为碳纤维表面金属化常用的方法之一。
2、由于碳纤维材料的特殊性，在其表面电镀铜的过程中，丝束内部的纤维难以均匀沉积上铜，从而产生“黑芯”现象，并且由于铜与碳纤维之间只是简单的机械结合、界面结合性能较差，镀层的连续性、致密性差，容易造成镀层的脱落，从而影响镀铜碳纤维导电性能以及力学性能。
技术实现思路
1、针对现有镀铜碳纤维存在“黑芯”现象且其导电性和力学性能差的问题，本专利技术采用多巴胺对电镀液进行改性，多巴胺（dopamine，da）拥有良好的还原性以及络合金属离子的能力，对电镀液改性后可以用于制备致密均匀、连续性良好镀铜碳纤维，并且消除了“黑芯”现象，结合退火工艺，可显著提升镀铜碳纤维的导电性能。
2、本专利技术多巴胺改性的电镀液包括酒石酸钾钠、柠檬酸钠、硫酸铜、十二烷基硫酸
3、采用本专利技术多巴胺改性的电镀液可以对6k、12k或24k的碳纤维单丝进行电镀铜处理，具体操作如下：
4、1）碳纤维预处理
5、将原始碳纤维裁剪成丝束，在丙酮中浸泡48h后用去离子水冲洗干净，放入50℃的烘箱干燥4h，得去浆碳纤维；
6、2）电镀铜
7、以所得去浆碳纤维为阴极，以高纯度铜板为阳极，在30~50℃下对去浆碳纤维进行电镀铜，电镀偏压设为5 v，电镀时间为5~15min，用去离子水将电镀后的去浆碳纤维清洗干净，40~60℃下烘干3~5h；
8、3）退火处理
9、将烘干后的镀铜去浆碳纤维置于管式炉中，在n2的氛围下进行退火处理，升温速率为8~12℃/min，退火温度为450~550℃，退火时间为15~25min，降至常温后即得。
10、本专利技术采用多巴胺改性的电镀液对碳纤维进行电镀铜，多巴胺可以有效降低电镀体系中二价铜离子的沉积电位，从而提高沉积效率，减少碳纤维电镀铜易出现的“黑芯”现象，同时提高镀层的致密和连续性，以及和碳纤维的界面结合力。本专利技术电镀铜后的碳纤维在退火处理后还能明显提升电导率。
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1.一种多巴胺改性的电镀液，其特征在于，所述电镀液包括以下组分：酒石酸钾钠、柠檬酸钠、硫酸铜、十二烷基硫酸钠和多巴胺。
2.根据权利要求1所述的多巴胺改性的电镀液，其特征在于，所述电镀液各组分的配比为：酒石酸钾钠5~15g/L、柠檬酸钠70~110g/L、硫酸铜40~60g/L、十二烷基硫酸钠0.2~0.6g/L、多巴胺0.6~2.4g/L。
3.一种在碳纤维表面镀铜的方法，其特征在于，以碳纤维为阴极，纯铜为阳极，采用权利要求1或2所述的多巴胺改性的电镀液对碳纤维进行电镀。
4.根据权利要求3所述的在碳纤维表面镀铜的方法，其特征在于，对电镀后的碳纤维进行退火处理。
5.根据权利要求4所述的在碳纤维表面镀铜的方法，其特征在于，所述碳纤维为6k、12k或24k的单丝。
6.根据权利要求5所述的在碳纤维表面镀铜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种多巴胺改性的电镀液，其特征在于，所述电镀液包括以下组分：酒石酸钾钠、柠檬酸钠、硫酸铜、十二烷基硫酸钠和多巴胺。
2.根据权利要求1所述的多巴胺改性的电镀液，其特征在于，所述电镀液各组分的配比为：酒石酸钾钠5~15g/l、柠檬酸钠70~110g/l、硫酸铜40~60g/l、十二烷基硫酸钠0.2~0.6g/l、多巴胺0.6~2.4g/l。
3.一种在碳纤维表面镀铜的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔琨，杨维壮，张国栋，刘厚振，狄成瑞，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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