步驟則成為電沉積過程的速度控制步驟。
[0014]因此，只有提高控制步驟的速度，才有可能提高整個電極過程的速度?？刂撇襟E決定著整個電極過程的速度。因此根據(jù)電極極化產(chǎn)生的內(nèi)在原因可知，整個電極反應(yīng)速度與電子運動速度的矛盾實質(zhì)上決定于控制步驟速度與電子運動速度的矛盾，電極極化的特征因而也取決與控制步驟的動力學(xué)特征。本節(jié)從分析控制步驟的動力學(xué)特征入手，推導(dǎo)出噴射電沉積提高極限電流密度的原理。
[0015]按照控制步驟的不同將電極的極化分成不同類型，常見的極化類型是濃差極化和電化學(xué)極化。
[0016](I)濃差極化是液相傳質(zhì)步驟中，由于物質(zhì)迀移緩慢而造成的陰極極化現(xiàn)象。通電以前，電解液中各處的電解液濃度相同，通電后由于金屬離子不斷地在陰極上放電析出，而液相傳質(zhì)不能及時補充在陰極附近被還原反應(yīng)消耗掉的離子數(shù)量，致使陰極附近存在一定厚度的金屬離子濃度較低的電解層，在電極與溶液界面處產(chǎn)生濃差極化，并形成擴散層。
[0017](2)電化學(xué)極化是當(dāng)電子轉(zhuǎn)移步驟成為控制步驟時所引起的電極極化現(xiàn)象。當(dāng)電子從外電源流入陰極，陰極的還原反應(yīng)速度增大，出現(xiàn)凈反應(yīng)，但還原反應(yīng)需要一定的時間才能完成，如果時間不夠，來不及將外電源輸入的電子完全吸收，因而在陰極表面積累了過量的電子，使電極電位從平衡電位向負(fù)移動，從而形成陰極的極化。將由于電化學(xué)反應(yīng)遲緩而控制電極過程所引起的電極極化稱作電化學(xué)極化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明的目的在于提出一種碳纖維鍍層工藝。
[0019]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0020]一種碳纖維鍍層工藝，碳纖維經(jīng)過去膠、活化和敏化預(yù)處理后，采用兩次電化學(xué)沉積的方法在碳纖維表面形成鍍層，改善碳纖維的表面性能，包括:碳纖維水洗一一碳纖維加熱去膠一一超聲波丙酮清洗一一碳纖維粗化一一酸洗中和一一碳纖維敏化和活化一一一次電化學(xué)沉積一一二次電化學(xué)沉積一一碳纖維水洗一一熱風(fēng)吹干一一質(zhì)量檢驗。碳纖維加熱去膠溫度200——250度，粗化采用35%的硝酸溶液，浸泡25min。碳纖維電化學(xué)沉積工藝參數(shù)包括15--20g/L氯化銀，20--30g/L乙二胺，10--15ml/L次磷酸鈉，穩(wěn)定劑
0.1——0.2g/L，添加劑 0.5——0.7g/L，PH12.5——13.5，電流密度 0.5——0.7A/dm2，溫度為40--50度，第一次電化學(xué)沉積時間為5--7min，第二次鏈銀時間3--4min。
【具體實施方式】
[0021]實施例1
[0022]一種碳纖維鍍層工藝，碳纖維經(jīng)過去膠、活化和敏化預(yù)處理后，采用兩次電化學(xué)沉積的方法在碳纖維表面形成鍍層，改善碳纖維的表面性能，包括:碳纖維水洗一一碳纖維加熱去膠一一超聲波丙酮清洗一一碳纖維粗化一一酸洗中和一一碳纖維敏化和活化一一一次電化學(xué)沉積一一二次電化學(xué)沉積一一碳纖維水洗一一熱風(fēng)吹干一一質(zhì)量檢驗。碳纖維加熱去膠溫度250度，粗化采用35 %的硝酸溶液，浸泡25min。碳纖維電化學(xué)沉積工藝參數(shù)包括20g/L氯化鎳，30g/L乙二胺，15ml/L次磷酸鈉，穩(wěn)定劑0.2g/L，添加劑0.7g/L，PH12.5，電流密度0.7A/dm2，溫度為50度，第一次電化學(xué)沉積時間為7min，第二次鍍鎳時間3min。
[0023]實施例2
[0024]一種碳纖維鍍層工藝，碳纖維經(jīng)過去膠、活化和敏化預(yù)處理后，采用兩次電化學(xué)沉積的方法在碳纖維表面形成鍍層，改善碳纖維的表面性能，包括:碳纖維粗化一一酸洗中和一一碳纖維敏化和活化一一一次電化學(xué)沉積一一二次電化學(xué)沉積一一碳纖維水洗一一熱風(fēng)吹干一一質(zhì)量檢驗。碳纖維采用無上漿PAN纖維，粗化采用35%的硝酸溶液，浸泡25min。碳纖維電化學(xué)沉積工藝參數(shù)包括15g/L氯化鎳，25g/L乙二胺，10ml/L次磷酸鈉，穩(wěn)定劑0.2g/L，添加劑0.5g/L，PH13.5，電流密度0.6A/dm2，溫度為45度，第一次電化學(xué)沉積時間為5min，第二次鍍鎳時間4min。
【主權(quán)項】
1.一種碳纖維鍍層工藝，其特征在于碳纖維經(jīng)過去膠、活化和敏化預(yù)處理后，采用兩次電化學(xué)沉積的方法在碳纖維表面形成鍍層，改善碳纖維的表面性能，包括:碳纖維水洗一一碳纖維加熱去膠一一超聲波丙酮清洗一一碳纖維粗化一一酸洗中和一一碳纖維敏化和活化一一一次電化學(xué)沉積一一二次電化學(xué)沉積一一碳纖維水洗一一熱風(fēng)吹干一一質(zhì)量檢驗。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碳纖維加熱去膠溫度200—一250度，粗化采用35 %的硝酸溶液，浸泡25min。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碳纖維電化學(xué)沉積工藝參數(shù)包括15--20g/L 氣化鎳:，20--30g/L 乙二胺，10--15ml/L 次鱗酸納，穩(wěn)定劑 0.1--0.2g/Ly 添加劑 0.5--0.7g/L，PH12.5--13.5，電流密度 0.5--0.7A/dm2，溫度為 40--50度，第一次電化學(xué)沉積時間為5—一7min，第二次鍍鎳時間3—一4min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碳纖維鍍層工藝，包括：碳纖維水洗——碳纖維加熱去膠——超聲波丙酮清洗——碳纖維粗化——酸洗中和——碳纖維敏化和活化——一次電化學(xué)沉積——二次電化學(xué)沉積——碳纖維水洗——熱風(fēng)吹干——質(zhì)量檢驗。碳纖維加熱去膠溫度200-250度，粗化采用35％的硝酸溶液，浸泡25min。碳纖維電化學(xué)沉積工藝參數(shù)包括15-20g/L氯化鎳，20-30g/L乙二胺，10-15ml/L次磷酸鈉，穩(wěn)定劑0.1-0.2g/L，添加劑0.5-0.7g/L，PH12.5-13.5，電流密度0.5-0.7A/dm2，溫度為40-50度，第一次電化學(xué)沉積時間為5-7min，第二次鍍鎳時間3-4min。該工藝采用兩次電化學(xué)沉積，可以有效提高鍍層的厚度和鍍層的質(zhì)量，從而大大提高碳纖維的導(dǎo)電性和物理力學(xué)性能，具有很好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C25D5/54, C25D3/12, C25D5/14
【公開號】CN105177652
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】沈秋
【申請人】無錫橋陽機械制造有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月29日