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1、第20卷第1期江漢石油科技Vo1．20No．12010年3月JIANGHANPETR0LEUMSCIENCEANDTECHN0LOGYMar．2010化學(xué)鍍鎳對炭纖維性能的影響許林(江漢石油管理局江鉆股份公司)摘要選用中磷鍍液配方，采用化學(xué)鍍的方法在炭纖維表面沉積一層Ni—P合金(磷含量為7．5％一9％)。對材料的力學(xué)性能和抗氧化性能進(jìn)行了檢測，并借助SEM和XRD研究材料的微觀組織。結(jié)果表明，炭纖維的表面能均勻沉積一層致密的Ni—P合金，沉積速度均勻，為44．3nm／min，鍍層厚度從0．44m到1．351
2、zm；鍍鎳后的纖維實際拉伸強度比理論強度高13．5％；鍍鎳后，纖維與氧的接觸面明顯減小，同時Ni—P合金及氧化生成的NiO和Ni，(PO)在纖維表面形成一層保護(hù)膜，減緩了纖維氧化的速度，提高了其高溫抗氧化性能。關(guān)鍵詞炭纖維化學(xué)鍍抗氧化性近年來，隨著機械、化工、冶金、建筑、核電，尤其如下：氯化亞錫、鹽酸、次磷酸鈉、硫酸鎳、錫粒、氯化是航空航天等工業(yè)的飛速發(fā)展，炭纖維(CF)以其高鈀、醋酸鈉、檸檬酸鈉、硝酸鉛、丙酮。強度、高模量、低密度、低膨脹、耐高溫、耐摩擦、耐沖1．2實驗過程壓、耐腐蝕、耐疲勞、導(dǎo)熱、導(dǎo)電等優(yōu)
3、異特性，作為增HTA炭纖維表面化學(xué)鍍鎳的工藝流程如下：強材料被廣泛應(yīng)用于C／C復(fù)合材料的制備。炭纖維_+去膠_+清洗_+敏化_+清洗_+活化_+清炭纖維表面存在的缺陷影響纖維的力學(xué)性能。洗還原清洗化學(xué)鍍鍍鎳清洗_烘干在炭纖維表面鍍金屬鎳后，可以明顯地減少表面的1．2．1去膠缺陷，提高其導(dǎo)電性、柔韌性、耐熱性和耐化學(xué)腐蝕將HTA炭纖維在丙酮溶液中浸泡4～5h，然后性等。由表面鍍鎳的碳纖維作為填料所制成的屏蔽清洗，干燥，除去附在炭纖維表面的有機膠和雜質(zhì)，材料具有很好的屏蔽效果，可作為飛機的吸波材料，保證后道工序鍍
4、液的穩(wěn)定性和提高鍍層的結(jié)合力。被廣泛應(yīng)用于軍事和航空航天領(lǐng)域。目前炭纖維表1．2．2敏化面鍍鎳大致分為物理方法和化學(xué)方法兩大類。物理敏化處理是使炭纖維表面吸附一層易氧化的物方法包括濺射法、離子鍍膜法、金屬粉末噴涂和金屬質(zhì)，活化劑被還原形成催化晶核，吸附在炭纖維的表涂敷法等?；瘜W(xué)法主要采用化學(xué)鍍和電鍍，其中化面，使后面的化學(xué)鍍工序可以在這些催化晶核的表學(xué)鍍具有鍍層厚度均勻、針孔率低的優(yōu)點。目前，國面進(jìn)行。內(nèi)對炭纖維表面化學(xué)鍍鎳工藝的研究較多，主要是本試驗采用SnC1敏化液，配方如下：SnC110～工藝條件對鍍層
5、形貌，結(jié)合力和鍍層組成的影響，但20g／l、鹽酸(d=119g／cm。)4o一50g／l、錫粒5g／l、溫是對化學(xué)鍍鎳后炭纖維的力學(xué)性能變化研究較少。度室溫、時間3～5min。本工作在HTA炭纖維上化學(xué)鍍Ni—P合金后，對樣1．2．3活化品的鍍層形貌，力學(xué)性能和抗氧化性能進(jìn)行了初步活化處理是將經(jīng)敏化處理后的炭纖維浸入含有的研究。催化活性的貴金屬化合物的溶液中，進(jìn)行再處理，使炭纖維表面生成一層具有催化活性的貴金屬顆粒。1實驗本試驗采用PdC1活化液，配方如下：PdC10．5g／l，鹽酸(d=119g／cm)10
6、ml／1，溫度為室溫，時間1．1原材料本實驗中所用的纖維為日本東麗(Toray)公司作者簡介許林，碩士研究生，現(xiàn)在江鉆股份公司技術(shù)生產(chǎn)的PAN基HTA炭纖維?；瘜W(xué)鍍鎳采用的試劑中心工作?！?0·江漢石油科技第20卷為0．5—5min。程為20g，拉伸速度為2ram／rain，拉伸時要避免試樣具有催化活性的金屬微粒Pd就是化學(xué)鍍鎳的發(fā)生扭轉(zhuǎn)。取5O根單絲進(jìn)行測試，取其中的3O個結(jié)晶核心。有效試樣的統(tǒng)計平均值作為力學(xué)性能的測試結(jié)果。1．2．4還原采用美國TA儀器公司生產(chǎn)的SDT-Q600型同將經(jīng)過活化處理的炭纖維
7、浸入10—3og／1的次步熱分析儀研究材料的抗氧化性能。操作條件為：磷酸鈉溶液中，室溫攪拌Imin左右?？諝饬髁?00mE／rain，升溫速率10K／rain，最高氧化1．2．5化學(xué)鍍溫度為1200~C。采用熱天平記錄材料質(zhì)量隨溫度將還原的炭纖維進(jìn)行化學(xué)鍍，其鍍液配方按照的變化(熱天平靈敏度為±0．1ug)。中磷(磷含量為7．5％一9％)鍍液配方配制，配方如在日本電子生產(chǎn)的JSM一6360LA型電子掃描儀下：硫酸鎳20g／l，次磷酸鈉30l，醋酸鈉30g／l，檸上進(jìn)行炭纖維表面形貌和截面的觀察。檬酸鈉25，硝
8、酸鉛7rag／1，pH值為4．5—5，溫度XRD測量在日本理學(xué)電機Rjgaku一3014型X為85％一95~C，攪拌方式為超聲震蕩。射線衍射一光譜儀上進(jìn)行。采用粉末試樣，si作內(nèi)采用以上配方進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，在炭纖維表面能得到標(biāo)，試驗參數(shù)：CuK。，單色光輻射、管電壓35kV、電流光亮的Ni_P合金鍍鎳層，鍍層均勻、致密、結(jié)合力好。20mA，20取值范圍22。一29。。1．3測試分析在江蘇太倉紡織儀器廠
