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磷酸钠电镀碳基粉体材料制备包铜复合粉材料科技

收藏本文 2024-03-02 点赞:24970 浏览:109889 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:由于电镀具有很多化学镀无法比拟的优点,例如:可循环利用的电解液;对环境损害较小;工艺相对简单等。所以通过流动电镀装置对微米级材料进行电镀处理,使微米级材料表面沉积上一层金属镀层,已达到改善材料性能和方便进一步加工材料的目的,被认为是一种极富革新性和实用性的特种电镀策略。本实验室利用流动电镀装置制备出了性质优良的铜包石墨粉末复合材料,但仍有一系列的不足仍待解决。由此,本论文在实验室前面探讨的基础上进一步对流动电镀工艺进行探讨,具体探讨成果如下:(1)对电镀装置进行改善。缩短了电镀槽的出液口与阴极板之间的距离,提升了石墨粉与阴极板的碰撞频率,有效地降低了铜在阴极板上的沉积量。增加了出液口,使得回收产品变得更加方便,减少了电镀后产品回收历程中电解液和产品的损失。(2)得到了最佳的工艺参数。此电解液配方相较于之前实验室配方最大的变化是减小次亚磷酸钠的用量,降低了铜离子在镀液中的波动,提升了镀液的稳定性。(3)对次亚磷酸钠的氧化行为和辅助成核机理进行了浅析,发现次亚磷酸钠随着温度的升高氧化走势增强,电解液中的硫酸铜和醋酸均能够推动次亚磷酸钠在电解液中的氧化。当次亚磷酸钠含量高于3g.dm~3时,才能在石墨粉表面生成足够的晶核以达到推动电沉积的作用,并起到维持电解液中铜离子浓度稳定的作用。(4)探讨了表面活性剂在电解液中的作用,适量的表面活性剂能够有效地分散电解液中的石墨粉微粒,并且能够对阴极板沉铜起到阻化作用,提升了铜在石墨粉体上的沉积量,改善了产品质量。(5)实现了短碳纤维镀铜的工艺,由于束状的碳纤维和鳞片状的石墨粉在亲水性和表面状态上有着显著的差别,故需要对电解液配方和电镀工艺进行改善。通过调节碳纤维装载量和加入添加剂得到了铜含量达65%,镀层分布均匀的覆铜碳纤维复合材料。并得到了最佳的工艺参数。(6)硫酸镍在电镀制备覆铜碳纤维中起到了次亚磷酸钠活化剂的作用,推动了次亚磷酸钠在碳纤维表面反应。关键词:铜包石墨粉论文流动电镀论文表面活性剂论文次亚磷酸钠论文覆铜碳纤维论文

    摘要5-6

    Abstract6-10

    第1章 绪论10-25

    1.1 特种电镀技术10-16

    1.1.1 特种电镀技术介绍10

    1.1.2 非常规电镀10-14

    1.1.3 非水溶剂电镀14-16

    1.1.4 非法拉第区电镀16

    1.2 表面活性剂在电镀工艺中的运用16-19

    1.2.1 表面活性剂的介绍16-17

    1.2.2 表面活性剂在电镀前处理中的运用17

    1.2.3 表面活性剂在电沉积历程中的运用17-18

    1.2.4 表面活性剂在电镀层后处理中的运用18-19

    1.3 铜包石墨粉体复合材料及镀铜碳纤维的制备技术19-21

    1.3.1 铜包石墨粉体复合材料制备技术探讨的进展19-21

    1.3.2 镀铜碳纤维制备技术的探讨进展21

    1.4 论文探讨的背景及作用21-23

    1.5 论文探讨的内容23-25

    第2章 实验材料与探讨策略25-31

    2.1 实验原材料25

    2.2 实验试剂与设备25-27

    2.3 实验策略27-29

    2.3.1 铜包石墨粉末制备工艺27-28

    2.3.2 镀铜碳纤维的制备工艺28-29

    2.4 检测技术29-31

    2.4.1 产品铜含量检测29

    2.4.2 电化学策略检测29-30

    2.4.3 石墨粉在电解液中的分散稳定性检测30

    2.4.4 产品形貌表征30-31

    第3章 铜包石墨粉的电沉积工艺改善与优化31-41

    3.1 引言31

    3.2 电镀铜包石墨复合粉体的正交实验31-35

    3.3 电流密度最佳工艺探讨35

    3.4 次亚磷酸钠机理探讨35-40

    3.4.1 次亚磷酸钠在电解液中氧化行为的探讨36-39

    3.4.2 次亚磷酸钠对电解液稳定性影响的探讨39-40

    3.5 本章小结40-41

    第4章 表面活性剂对铜包石墨粉复合材料制备的影响41-51

    4.1 引言41

    4.2 表面活性剂对电解液中石墨粉微粒分散稳定性的影响41-44

    4.3 表面活性剂对电解液的电化学行为的影响44-47

    4.4 表面活性剂对铜包石墨粉形貌与质量的影响47-49

    4.5 本章小结49-51

    第5章 碳纤维表面电镀铜的工艺探讨51-58

    5.1 引言51

    5.2 电镀前处理工艺改善51-52

    5.3 碳纤维的电镀工艺52-56

    5.3.1 基础工艺参数的改善52-54

    5.3.2 添加剂对产品形貌的改善54-56

    5.4 本章小结56-58

    结论58-60

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