“镀铜石墨粉及铜/石墨复合材料”项目通过鉴定

四川省自贡市一新材料项目，于日前通过国家技术鉴定。自贡市科学技术局组织国内的专家，对四川理工学院完成的“镀铜石墨粉及铜／石墨复合材料（高性能碳刷）”项目进行了技术鉴定，鉴定委员会认为：该项目采用化学置换镀方法，提出了二次镀铜新工艺，获得了抗氧化性能好、镀覆比高、结合强度高的镀铜石墨粉。采用原位合成改性酚醛树脂的方法，     

工艺参数对石墨表面化学镀铜的影响

采用化学镀法在石墨增强体表面镀覆铜层,以改善石墨/Cu的润湿性。研究了镀液成分、石墨装载量、施镀温度对镀层的影响。结果表明:含锌粉的镀液成分简单不易分解、反应温度较低、环保无污染,且镀铜层均匀致密;石墨装载量为7.96 dm2/L时,铜镀覆层最致密;施镀温度为30℃时镀层最佳。     

含镀铜石墨颗粒铜基复合材料研究

采用化学镀铜工艺在石墨颗粒表面镀上一层金属铜,通过粉末冶金方法制备了铜/石墨复合材料,研究了石墨颗粒表面铜镀层在不同处理温度下的球化问题和改善复合材料界面结合的作用效果.结果表明,石墨颗粒表面铜镀层有利于改善铜基石墨复合材料的界面结合,使复合材料力学性能提高;处理温度较高时,表面铜镀层有熔融球化的趋势,当复合材料烧结温度超过石墨镀铜层的完全球化温度时,镀铜石墨粉改善界面结合的效果逐渐降低,直至消失.     

镀铜石墨粉的制备研究

表面镀铜的非金属材料是当前功能材料开发的一个热点.利用化学镀的方法在石墨粉的表面进行化学镀铜,通过对化学镀铜沉积速度和镀层表面形貌进行分析,探讨了如何获得表面包覆良好的镀层.石墨粉表面化学镀铜工艺可以分为表面预处理、化学镀和性能测试三大步骤.研究重点放在化学镀施镀步骤上,对化学镀铜的影响因素进行了研究,得出最佳的镀铜工艺配方,并将此配方应用于实际,得到了色泽光亮、分散性好的石墨镀铜粉.     

聚丙烯腈纤维化学镀铅工艺条件的选择

为了探求以聚丙烯腈纤维为基体化学镀铅最佳工艺条件.以醋酸铅为主盐,三氯化钛为还原剂,EDTA和柠檬酸三钠为络合剂,通过化学镀的方法将金属铅镀覆于纤维表面.结果表明:镀液主要成分的浓度以及施镀的温度、镀液的pH值、施镀时间对金属铅镀覆于纤维表面效果有很大的影响.得出结论:醋酸铅、三氯化钛、EDTA、柠檬酸三钠的浓度范围分别为10.0～16.0g/L、20.0～30.0ml/L、50.0～70.0g/L、100.0～140.0g/L时,pH值为9.0～10.0,温度60℃水浴,施镀时间90min,聚丙烯腈纤维表面镀铅效果最好.     

纳米C60晶体表面化学镀镍工艺研究

为了改善纳米C60晶体的在液体中的分散性能,并保持其自身的特异性能,采用化学镀的方法实现了纳米C60晶体表面金属化。研究了其镀覆工艺和配方,观察了镀镍层显微形貌,检测了其物质元素组成,并测定了其在液体中的Zeta电位。研究结果表明,表面金属化大大改善了其在液体中的分散性能,可提高其参与化学复合镀的能力。     

化学镀镍作为钢酸性镀铜前处理工艺的应用研究

为了防止钢表面酸性电镀铜出现置换铜,采取在电镀铜前增加化学镀镍工序,研究了化学镀镍工艺对酸性电镀铜的影响。结果表明,化学镀镍时间超过6 min时(镍层厚度>2.5～3μm),工件在酸性镀铜液中浸泡10 min,无置换铜出现。化学镀镍层对后续的酸性镀铜层的表面形貌和附着力均无明显影响,表明化学镀镍可作为钢酸性镀铜的底层。     

镀镍石墨粉的电化学性质

利用化学镀方法在石墨粉表面镀覆了一层均匀、完整的金属镍,研究了镀镍石墨粉电极及镀镍石墨粉作为ＭＨ／Ｎｉ电池镍电极导电剂时的电化学性质。实验表明,石墨粉表面镀覆金属镍可增另其电化学活性;用镀镍石墨粉作为电极导电剂时,可以改善镍电极的导电性能,降低电池内阻,提高正极活性物质的利用率,且电池的循环稳定性好,以１Ｃ倍率充放电循环１２０就衰减。     

为什么锌合金不能直接镀铜？预镀有何要求？

答：因为锌合金的电位较负,在普通电镀铜溶液中会发生强烈的置换反应,严重影响镀层结合力,所以必须在特定溶液中预镀（或闪镀）。锌合金的预镀常用的有氰化预镀铜和中性预镀镍,其工艺要求如下：（1）氰化预镀铜。锌合金氰化预镀铜的溶液一般要求含铜量低,游离氰化钠含量高。为了防止镀件深凹处锌、铝与电位较正的铜络离子发生置换反应,一般采用冲击电流闪镀。但预镀铜层要有一定的厚度,一般在1μm以上,预镀层太薄,不足以阻止镀镍溶液对锌合金的侵蚀;     

钢铁化学置换镀铜的研究

研究了一种用于钢铁基体化学置换镀铜的专用复合添加剂。采用电化学方法和原子力显微镜研究了预镀层性能及其形貌。结果表明,添加剂可减少钢铁表面置换镀铜层的孔隙率,提高镀层结合力及耐蚀性。     

用萃取-置换镀-球磨法一次性制备片状银包铜粉

将自制的球形超细铜粉,通过球磨改性成为片状铜粉,同时进行化学还原和铜离子萃取,在银氨溶液中置换镀银,使银均匀地沉积在铜的表面,并借助球磨的机械作用使镀层更紧密,包覆更完全.该工艺过程简单,可兼顾成本和性能两方面要求,可一次性制备高性能、低成本的片状镀银铜粉.     

不同形状钨粉化学镀铜的研究

通过化学镀法制备铜包钨复合粉末,研究不规则形状的钨粉以及经等离子球化处理的球形钨粉的化学镀铜。结果表明,对于颗粒形貌不规则棱角分明的破碎钨粉,经化学镀包覆后粉末没有明显的棱角,表面粗糙。而经等离子球化处理后球形度较高的球形粉,颗粒表面存在缺陷,化学镀后粉末的球形度没有明显的变化,化学镀层在其表面沉积均匀,且钨粉表面质量得到改善,不存在表面缺陷。化学镀后复合粉末在600℃下进行氢气退火处理后,镀层上的粗糙的表面变得平滑,镀层中的空隙明显减少,形成了一层均匀致密的铜层包覆在钨颗粒表面。     

石墨表面无敏化及活化的化学镀铜法

由于石墨表面具有特殊性,具备自动催化的功能,因此无需敏化、活化等工艺,可直接在石墨表面进行化学镀铜,获得的铜镀层光滑致密,镀液的稳定性好,同时对石墨表面化学镀铜的机理进行了探讨,分析了镀液能稳定进行镀覆反应的原因,并利用SEM对反应初期以及后期的复合粉末进行了观察,证明反应时石墨表面能直接生成大量均匀分布的铜微晶,生长至彼此侧面相连时就得到完整镀层,并且石墨颗粒越小,化学镀铜的活性越高,因而非常适合用于制备高性能的金属石墨复合材料.     

石墨颗粒表面化学镀铜研究

为了充分利用Cu的导电性能，碳石墨的润滑性能，改善Cu/C的润湿性，用化学镀铜的方法成功地对石墨颗粒表面进行镀覆，详细地研究了镀铜液组分及工艺与石墨颗粒表面镀铜层厚度、沉积速率的关系，并得出较好的组分工艺方案，采用优化工艺可以得到平均厚度约7．1μm的镀铜层。同时应用X射线、金相显微镜、扫描电镜及电子探针对镀铜层的厚度、表面形貌、镀铜层与基体的界面进行了全面观察。分析表明，Cu/C界面存在过渡层，界面成锯齿状，机械冶金结合的特征十分明显，改善了铜碳界面的相溶性。     

Ti3SiC2陶瓷颗粒表面超声波化学镀铜

钛碳化硅（Ti3SiC2）陶瓷导电材料有许多优异的性能,其摩擦系数甚至比石墨更低,完全可以取代石墨用来制备性能更加优良的铜基电接触复合材料,但是由于其与铜基体之间的浸润性不是很好,研究了利用超声波化学镀覆技术在Ti3SiC2颗粒表面均匀镀上一层连续的铜镀层。通过扫描电子显微镜对铜镀层表面形貌的观察表明：通过严格的镀前预处理工艺的优化设计以增加活化点,对传统镀液配方的调整以降低镀速,能够成功的在Ti3SiC2颗粒表面均匀镀覆一层铜微粒,改善了Ti3SiC2和铜基体间的润湿性,从而增强二者之间的界面结合力。     

等离子体处理对石墨膜表面亲水性的影响

目的通过等离子体处理石墨膜,提高石墨膜表面的亲水性。方法采用不同的工艺条件对石墨膜进行等离子体处理,测试石墨膜的表面接触角。利用扫描电子显微镜和原子力显微镜观察石墨膜处理前后表面形貌的变化,通过X射线光电子能谱分析石墨膜处理前后表面成分的变化。采用万能材料试验机测试镀铜样品的剥离强度,评价铜镀层与石墨膜的结合力。结果采用空气处理气氛时,在气体流量为0.4 L/min、功率为60 W的条件下,处理30 s,石墨膜的接触角从处理前的93.41°降至4.49°;表面均方根粗糙度由952.10pm提高到12.54 nm,最大高低差从10.81 nm升至72.70 nm。由X射线光电子能谱分析可知,石墨膜经等离子体处理后,碳元素的原子数分数由未处理的98.37%下降到83.13%,氧元素的原子数分数由未处理的1.63%升高到16.87%,氧碳含量比则由起初的1.66%升高到20.29%。结论石墨膜经等离子体处理后,表面被刻蚀并且引入含氧极性基团,等离子体处理显著提高了石墨膜表面的亲水性。     

化学镀法制备Cu/Al2O3复合粉体及其烧结行为

为了解决颗粒增强铜基复合材料中颗粒与铜基体相容性的问题,采用化学镀法使得颗粒表面金属化,通过XRD、SEM、EDS等技术研究了Al2O3纳米粉化学镀铜的工艺,并对Cu/Al2O3复合粉体的烧结行为做了初步探讨.结果表明:Al2O3粉前处理工艺、镀液的各种成分都对粉体表面铜的含量有影响,通过改变装载量可有效控制粉体表面Cu含量.实验中确定了最佳的镀覆工艺,并得到了颗粒较为弥散的Cu/Al2O3复合粉体烧结体.     

还原法制备银包铜粉主盐添加工艺及镀层沉积过程研究

用葡萄糖作为还原剂制备银包铜粉。在还原法镀银过程中,主盐溶液以不同的工艺添加可得到不同微观形貌和表观颜色的银包铜粉,用扫描电镜、能谱仪对银包铜粉进行表征,并用滴定法计算不同添加工艺制备的银包铜粉的含银量,确定了较优的主盐添加工艺;同时,通过在施镀过程中阶段性取粉观察,对银包铜粉镀层的沉积过程进行了分析。