可電鍍的基體材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及復合材料表面處理技術領域，具體而言，涉及一種可電鍍的基體材料 及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，復合材料憑借其特殊優(yōu)勢已越來越廣泛地應用于生產與生活用品上。它 們不僅能夠在使用性能上替代傳統(tǒng)的金屬材料，還能夠節(jié)約機械加工時間，提高勞動生產 率，減輕產品重量以及降低產品成本。
[0003] 但是上述復合材料也存在著一些缺陷，如復合材料不導電、不導熱、耐磨性差、易 變形、不耐污染和缺乏金屬光澤等，從而在一定程度上限定了復合材料的使用范圍，尤其是 當復合材料用于電鍍時，由于復合材料本身并不導電，不能夠直接進入電鍍槽電鍍，即使電 鍍后得到了具有少量金屬電鍍層的復合材料，該金屬電鍍層與復合材料的結合力也很差， 剝離強度很低，容易脫落，很難將其應用到航空、航天、電子器件以及金屬屏蔽層等領域。
[0004] 因此，目前迫切需要出現一種復合材料的表面處理方法，使得表面處理后得到的 復合材料在用于電鍍時能夠取得理想的電鍍效果，且復合材料與電鍍后在其表面上形成的 金屬電鍍層具有較好的結合力。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明旨在提供一種可電鍍的基體材料及其制備方法，以解決現有技術中的復合 材料電鍍困難的技術問題。
[0006] 為了實現上述目的，根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種可電鍍的基體材料，包括 復合材料層以及設置在復合材料層表面的碳纖維材料層。
[0007] 進一步地，碳纖維材料層設置在復合材料層的一側或兩側。
[0008] 進一步地，復合材料層為玻璃纖維布、芳綸布和石英布中的一種或多種通過浸漬 形成。
[0009] 進一步地，碳纖維材料層為碳纖維布和/或碳纖維片段通過浸漬形成。
[0010] 根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種可電鍍的基體材料的制備方法，采用浸漬液 對復合材料和碳纖維材料進行浸漬，疊層，固化，得到表面具有碳纖維材料層的基體材料。
[0011] 進一步地，包括以下步驟：S1、提供復合材料和碳纖維材料，將復合材料和碳纖維 材料分別置于浸漬液中浸漬，初步固化，得到半固化的復合材料層和半固化的碳纖維材料 層；以及S2、將半固化的碳纖維材料層設置在半固化的復合材料層表面上，經進一步固化， 得到碳纖維材料層與復合材料層粘結成一體的基體材料。
[0012] 進一步地，初步固化的固化溫度為80°C?100°C。
[0013] 進一步地，初步固化的固化壓力為0?0?IMpa。
[0014] 進一步地，初步固化的固化時間為0. 2?3小時。
[0015] 進一步地，進一步固化的固化溫度為100°C?300°C。
[0016] 進一步地，進一步固化的固化壓力為0?3Mpa。
[0017] 進一步地，進一步固化的固化時間為1?12小時。
[0018] 進一步地，復合材料選自玻璃纖維布、芳綸布和石英布中的一種或多種；碳纖維材 料為碳纖維布和/或碳纖維片段。
[0019] 進一步地，浸漬液包括基體液、固化劑和促進劑。
[0020] 進一步地，固化劑為胺類固化劑，胺類固化劑選自脂肪二胺、芳香族多胺和雙氰胺 中的一種或多種；述促進劑選自丙烯酸胺、三氯化鐵、二茂鐵和對氯代苯甲酸中的一種或多 種。
[0021] 進一步地，基體液選自環(huán)氧樹脂、氰酸酯和雙馬來酸酐中的一種或多種。
[0022] 應用本發(fā)明的技術方案，通過在復合材料表面設置具有導電性的碳纖維材料，最 終得到了能夠直接進入電鍍槽電鍍的基體材料，且電鍍后得到的金屬鍍層與復合材料的附 著力較好。本發(fā)明所提供的方案解決了復合材料表面電鍍困難且電鍍后金屬鍍層附著力較 差的問題，經電鍍后應用到航空、航天、電子器件以及金屬屏蔽層等領域具有較好的效果， 且本發(fā)明不需要大型儀器設備，工藝簡便易行。
【附圖說明】
[0023] 構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示 意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：
[0024] 圖1示出了根據本發(fā)明的一種典型實施例的可電鍍的基體材料的斷面結構示意 圖。
【具體實施方式】
[0025] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0026] 為了解決現有技術中存在的復合材料表面電鍍困難、無法金屬化的問題，本發(fā)明 提供了一種可電鍍的基體材料，如圖1所示，該基體材料包括復合材料層1〇以及設置在復 合材料層10表面的碳纖維材料層20。
[0027] 通過在復合材料表面設置具有導電性的碳纖維材料，最終得到了能夠直接進入電 鍍槽電鍍的基體材料，且電鍍后得到的金屬鍍層與復合材料的附著力較好。本發(fā)明所提供 的方案解決了復合材料表面電鍍困難且電鍍后金屬鍍層附著力較差的問題，經電鍍后應用 到航空、航天、電子器件以及金屬屏蔽層等領域具有較好的效果，且本發(fā)明不需要大型儀器 設備，工藝簡便易行
[0028] 根據本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，碳纖維材料層20設置在復合材料層10的一側 或兩側?？梢愿鶕嶋H需要進行設置，其中碳纖維材料層20不僅可以設置在復合材料層10 的一側或兩側，也可以將復合材料層10的表面全部包覆或者部分包覆。復合材料層10為 玻璃纖維布、芳綸布和石英布中的一種或多種通過浸漬形成。碳纖維材料層20為碳纖維布 和/或碳纖維片段通過浸漬形成。其中碳纖維片段是指一些短切碳纖維或碳纖維晶須。
[0029] 本發(fā)明優(yōu)選但并不局限于上述復合材料層10和碳纖維材料層20,采用上述的復 合材料層10和碳纖維材料層20能夠在后續(xù)電鍍處理后使得基體材料的表面的金屬層具有 更好的結合力。
[0030] 本發(fā)明所采用的復合材料和碳纖維材料均為市售產品，凡是本身不導電又可以與 碳纖維浸漬液粘接、需要在表面進行金屬化的復合材料都可以采用，凡是導電且可以與復 合材料復合的碳纖維或者經碳纖維處理后得到的能夠導電的碳纖維紙、編織物等均可以用 來設置在復合材料的表面。
[0031] 根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種基體材料的制備方法，采用浸漬液對復合材 料和碳纖維材料進行浸漬，疊層，固化，得到表面具有碳纖維材料層20的基體材料。優(yōu)選 地，基體材料的制備方法包括以下步驟：S1、提供復合材料和碳纖維材料，將復合材料和碳 纖維材料分別置于浸漬液中浸漬，初步固化，得到半固化的復合材料層10和半固化的碳纖 維材料層20 ;以及S2、將半固化的碳纖維材料層20設置在半固化的復合材料層10的表面 后進一步固化，得到碳纖維材料層20與復合材料層10粘結成一體的基體材料。
[0032] 本發(fā)明通過將復合材料和碳纖維材料在浸漬液中浸漬后初步固化，得到了具有一 定粘結性的復合材料層10和碳纖維層20,此時將碳纖維層20疊層在復合材料層10的表 面，經過進一步固化，碳纖維浸漬液所帶的極性基團可以與復合材料所帶的極性基團結合 成鍵，因此復合材料層10和碳纖維層20能夠粘結成一體，這樣就在復合材料層10的表面 包覆了一層碳纖維材料層20。
[0033] 優(yōu)選地，復合材料選自玻璃纖維布、芳綸布和石英布中的一種或多種；碳纖維材料 為碳纖維布和/或碳纖維片段。本發(fā)明所采用的浸漬液包括基體液、固化劑和促進劑，在促 進劑的作用下基體液能夠更加快速有效地固化。其中基體液選自環(huán)氧樹脂、氰酸酯和雙馬 來酸酐中的一種或多種，本發(fā)明優(yōu)選但并不局限于上述基體液，只要能夠將碳纖維材料和 復合材料粘結并固化在一起即可。本發(fā)明中用于浸漬復合材料的浸漬液與用于浸漬碳纖維 材料的浸漬液即可以相同也可以不同，無論是采用相同的浸漬液還是采用不同的浸漬液均 能夠達到本發(fā)明粘結固化的目的。
[0034] 優(yōu)選地，固化劑為胺類固化劑，胺類固化劑選自脂肪二胺、芳香族多胺和雙氰胺中 的一種或多種；促進劑選自丙烯酸胺、三氯化鐵、二茂鐵和對氯代苯甲酸中的一種或多種。 此外，促進劑也可以選用胺類促進劑、酸酐類促進劑和錫類促進劑。選用上述種類的固化劑 和促進劑可縮短復合材料層10與碳纖維材料層20固化的時間，使得復合材料層10與碳纖 維材料層20表面的粘結更加牢固，有助于后續(xù)的電鍍步驟。
[0035] 根據本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，初步固化的固化溫度為80°C?KKTC。初步固 化的固化壓力為〇?〇.IMpa。初步固化的固化時間為