纳米管状聚苯胺金属镀覆及抗电磁波性能

利用碳纳米管-纳米管状聚苯胺复合材料，进行化学无电金属镀层。经过采用Ni、Cu和Ni—Cu复合镀层工艺试验对比，形成了纳米金属镀层复合物。通过SEM观察发现纳米结构的金属颗粒在聚苯胺分子的表面形成了均匀分布和稳定的结合，利用TG、XRD等一系列实验分析表明镀层材料具有良好的金属-纳米管状聚苯胺晶体共轭结构。通过压片法，利用波导管进行抗电磁波性能分析，电磁波的屏蔽效应达到了40dB，证明该材料在电磁屏蔽及相关电子、传感器等技术应用中，将具有良好的应用前景。     

环氧树脂基复合材料表面金属化处理及其性能探讨

采用特殊的表面活化处理方法对环氧树脂基复合材料进行处理,然后采用电镀工艺在复合材料表面沉积铜-镍复合镀层,并对复合材料金属镀层附着力、环境适应性能和电磁屏蔽性能进行了测试分析。结果表明,金属层与复合材料基材结合良好;经过温度冲击试验,金属镀层无起泡、开裂、脱落等缺陷;通过雷达波反射特性测试,表面金属化处理的复合材料与金属具有相同的雷达波反射特性,可用于防静电性、电磁屏蔽性要求较高的包装材料。     

烷基硫醇自组装铜镀层及其树脂基复合材料界面性能研究

为改善金属转移法制备的铜镀层与碳纤维增强氰酸酯树脂基复合材料的界面粘附性能,选用4种烷基硫醇偶联剂自组装膜(SAMs)改性铜镀层.通过表征改性前后镀层表面形貌、表面极性变化、烷基硫醇与铜镀层之间的化学键合情况,研究不同烷基硫醇对铜镀层与复合材料界面结合强度的影响.结果表明：4种烷基硫醇不同程度地提高了铜镀层与复合材料的界面结合强度,具有反应活性基团和长链结构的11巯基-十一烷酸(MUA)和11巯基-十一烷醇(MUOL)因与复合材料产生化学键连接和分子链缠结作用,形成铜镀层-SAM-复合材料的界面结构,使界面结合强度提高超过70%.     

玻璃纤维化学镀铜工艺条件的优化研究

通过正交实验优化了玻璃纤维化学镀铜的工艺条件，研究了提高镀液稳定的方法，同时对导电玻璃纤维的电阻率、镀层成分等参数进行了分析。研究表明，玻璃纤维化学镀铜后，可提高导电性能，并用作制备电磁屏蔽材料。     

不锈钢/β-PbO2-CNT复合镀层电极的制备及其性能

为了获得一种锌电解用新型阳极材料,在不锈钢上先电化学沉积α-PbO2为中间层,再在镀液中掺杂碳纳米管(CNT)制备了β-PbO2-CNT复合镀层。通过扫描电镜、X射线衍射仪及电化学方法研究了复合镀层的形貌、成分及不同CNT含量的复合镀层在Zn2+-H2SO4体系下的电化学性能。结果表明:CNT掺杂细化了β-PbO2-CNT复合镀层的晶粒,复合镀层表面有正八面体的β-PbO2颗粒、CNT以及因CNT而生成的小八面体β-PbO2晶粒,掺杂CNT提高了复合镀层电极的电催化性能,但对其耐蚀性的提高不多;镀液中CNT的含量为20 g/L时,制备的复合镀层电极的电催化性能和耐蚀性能较好,与Pb-Ag(1%)合金电极相比,以复合镀层电极作锌电解阳极时槽电压下降了160 mV,电流效率有所提高。     

涤纶织物纳米SiC化学复合镀镍磷

采用化学镀技术,实现了涤纶织物表面纳米SiC微粒复合镀镍磷,借助SEM,EDS,XRD和TG对镀层表面形貌、结构成分以及热性能进行了分析,并对化学复合镀镍磷织物的电磁波屏蔽和耐磨性能进行了测试.结果表明:涤纶织物经纳米SiC微粒复合镀镍磷之后,热起始分解温度有所下降.镀镍液中添加纳米SiC微粒,Ni-P镀层结构由非晶态向纳米晶结构转变.当增重率相同时,镀层的结构、均匀性和致密性对电磁波屏蔽性能影响显著.纳米SiC微粒对镀层结构虽起到了很好的增强改性作用,但由于镀层和纤维基体的结合力变差,织物耐磨性能反而下降.     

碳纳米管表面处理及其在铜基复合材料中的应用

碳纳米管因特殊结构带来的优异性能而被海内外学者广泛关注,以碳纳米管为增强相制备铜基复合材料是使铜基导体同时具有高强度和高导电性能的有效途径。然而,由于碳纳米管表面能高、表面反应活性低,碳纳米管/铜复合材料制备的过程中存在增强体分散性差和界面结合强度弱两大问题,从而阻碍了复合材料高性能的实现。在碳纳米管/铜复合材料的制备过程中,采用适当的方法对碳纳米管进行表面处理能改变碳纳米管的表面结构和反应活性,在改善碳纳米管的分散性的同时增强碳纳米管与铜基体的界面结合,从而提高碳纳米管的增强效率,保证复合材料良好的综合性能。然而,表面处理过程可能会破坏碳纳米管的结构完整性,影响碳纳米管的本征性能,进而影响其增强效果,或可能在基体中引入其他杂质,影响复合材料的导电和导热性能。因此,在进行表面处理时应综合考虑其对碳纳米管结构性能及复合材料增强作用的影响。近年来,研究者们通过优化碳纳米管表面处理工艺突破了碳纳米管/铜复合材料在制备过程的难点,在保证铜基体优异的导电、导热性能的同时,大幅提高了碳纳米管/铜复合材料的力学性能。碳纳米管表面处理工艺类型大致可分为机械球磨、化学表面改性、表面镀层和联合表面处理四类。传统的机械球磨表面处理对碳纳米管的结构破坏较大;化学表面改性又分为共价表面改性和非共价表面改性,非共价表面改性在保持碳纳米管完整的管状结构和优异性能的同时,提高了碳纳米管在溶液中的分散性,但用于复合材料制备时会给基体引入有机杂质,影响复合材料性能;共价表面改性和表面镀层是铜基复合材料制备过程中最为常用和有效的表面处理方法,其能够在提高碳纳米管在基体中的分散性能的同时改善碳纳米管表面的反应活性,从而形成碳纳米管和铜基体之间强度较高的反应结合界面,实现碳纳米管/铜复合材料高强高导的综合性能。此外,可通过综合利用各种表面处理方法,结合各表面处理工艺的优势,获得更为优异的改性效果。本文从碳纳米管表面处理工艺的基本类型以及碳纳米管表面处理对铜基复合材料结构和性能的影响两方面阐述了碳纳米管表面处理在铜基复合材料中的应用和研究进展,并对其未来的研究方向进行了展望。     

非晶态合金镀层屏蔽材料优化设计

非晶态合金已在金属应用领域占据了重要的地位.为了对非晶态合金镀层屏蔽材料进行优化设计,首先对典型非晶态合金镀层屏蔽效能进行实验测量和优化分析,确定了影响镀层屏蔽效能的各主要因素,最终得出了满足要求的最佳施镀工艺,为非晶态合金在电磁屏蔽领域的广泛应用奠定了理论基础.同时,为非晶态合金镀层更好地应用于其它领域提供了一种可行的通用性优化方法.     

水曲柳单板化学镀Ni-Cu-P制备木质电磁屏蔽复合材料

以水曲柳单板为基材,利用NaBH4处理后直接化学镀Ni-Cu-P三元合金制备木质电磁屏蔽复合材料。研究了NaBH4浓度、浸渍时间和施镀时间对金属沉积量和表面电阻率的影响。分别用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了复合材料的表面形貌和组织结构,用低电阻测定仪和频谱仪测定了复合材料的表面电阻率和电磁屏蔽效能,用直拉法测定了镀层附着强度。结果表明,利用3g/L的NaBH4溶液,前处理8min,施镀时间25min,此条件制备的复合材料的金属沉积量为113g/m2,表面电阻率为318mΩ/cm2。SEM观察发现镀层均匀、连续和致密,镀后木材单板具有显著的金属光泽。XRD分析表明镀层为微晶结构,且镀层与木材结合牢固。在频率为9kHz~1.5GHz范围内,施镀单板的电磁屏蔽效能在55~60dB范围内。     

化学镀铜层厚度对铜包覆钨酸锆/铝基复合材料热稳定性能的影响

采用化学镀铜的方法在陶瓷颗粒表面沉积不同厚度的铜颗粒,对陶瓷颗粒进行表面修饰,在陶瓷颗粒与金属基体间形成过渡层以缓解制备过程中材料内部产生的内应力。研究了添加不同镀层厚度颗粒的复合材料的热膨胀系数和相变性能,结果表明铜镀层可以在一定程度上缓解内应力,减少ZrW2O8向高压相的转变,提高复合材料的热稳定性。     

施镀时间和浓度对碳纳米管镀Ni层厚度的影响

为降低碳纳米管的表面活化能, 改善碳纳米管与金属基体的相容性, 采用化学镀的方法, 在碳纳米管表面镀覆一层金属Ni。研究了施镀时间和镀液浓度对碳纳米管表面镀Ni层厚度的影响。结果表明: 随着施镀时间延长, Ni沉积颗粒变大导致镀Ni层变厚; 镀液浓度增加, 碳纳米管表面沉积的Ni颗粒增多, 镀Ni层逐渐致密。本实验工艺条件下, 镀液浓度为0.08 mol/L, 反应时间为30 min时, 可以在碳纳米管表面镀覆一层界面结合良好且致密的Ni层, 其厚度约为10 nm。热处理能有效缓解镀Ni层应力, 改善界面结合。     

基于镀铜SiC-Cu颗粒制备石墨烯片/SiC-Cu和碳纳米管/SiC-Cu增强体

利用化学气相沉积法(CVD),分别在光沉积镀铜SiC-Cu颗粒和无电镀铜SiC-Cu颗粒表面制备石墨烯片(GNSs)/SiC-Cu和碳纳米管(CNTs)/SiC-Cu增强体。利用拉曼光谱和SEM研究制备温度和保温时间对生成的石墨烯片和碳纳米管的层数和质量的影响。结果表明:利用CVD法,在无电镀铜SiC-Cu颗粒和光沉积镀铜SiCCu颗粒表面均可生成多层GNSs和CNTs;以无电镀铜SiC-Cu颗粒为基体,在1 000℃下保持20 min生成的GNSs质量较好,已经接近单层;利用SEM观察最佳参数下的生成物,可观察到10~45nm直径的CNTs交错分布在圆形铜颗粒之间。     

Lithiophilic Cu‐CuO‐Ni Hybrid Structure: Advanced Current Collectors Toward Stable Lithium Metal Anodes

Metallic lithium (Li) is a promising anode material for next‐generation rechargeable batteries. However, the dendrite growth of Li and repeated formation of solid electrolyte interface during Li plating and stripping result in low Coulombic efficiency, internal short circuits, and capacity decay, hampering its practical application. In the development of stable Li metal anode, the current collector is recognized as a critical component to regulate Li plating. In this work, a lithiophilic Cu‐CuO‐Ni hybrid structure is synthesized as a current collector for Li metal anodes. The low overpotential of CuO for Li nucleation and the uniform Li⁺ ion flux induced by the formation of Cu nanowire arrays enable effective suppression of the growth of Li dendrites. Moreover, the surface Cu layer can act as a protective layer to enhance structural durability of the hybrid structure in long‐term running. As a result, the Cu‐CuO‐Ni hybrid structure achieves a Coulombic efficiency above 95% for more than 250 cycles at a current density of 1 mA cm^?2 and 580 h (290 cycles) stable repeated Li plating and stripping in a symmetric cell.     

化学复合镀Ni-P-TiO_2光催化降解次甲基蓝

以钛酸丁酯为原料通过溶胶 凝胶法制备出粒径 30nm左右的纳米TiO2 ,利用化学复合镀在钢铁基底上形成Ni P 纳米TiO2 复合镀层 ,该复合镀层对次甲基蓝有较好的光催化降解作用 ,其催化性能与粉末状纳米TiO2 的催化性能大致相当。     

PCB铜基表面非钯活化化学镀镍的研究

印刷电路板(PCB)铜线路借助钯活化的化学镀镍法不但价格昂贵,而且容易造成溢镀,因此开发非钯活化的化学镀镍工艺具有重要意义。以硫脲为铜的强配位剂,通过降低铜电极的电极电位,开发出了先在铜表面置换预镀薄镍层、再自催化化学镀镍的新工艺。镀镍工艺流程为除油、除锈、微刻蚀、预镀镍、激活、化学镀镍。扫描电镜(SEM)观察显示得到的镍镀层平整、均匀、致密。EDS谱分析结果显示镀层主要由镍和磷组成,含量分别约为92%和6%,X射线荧光衍射仪(EDXRF)测得镀层厚度为5.95μm,镀层的沉积速率约为14.19μm/h。镀层与基体结合力良好,后续镀金层在镍镀层上附着力良好。     

碳纳米管的特性及其高性能的复合材料

碳纳米管具有超强的力学性能、极高的纵横比和独特的导电特性,是制备复合材料的理想形式。评述了目前碳纳米管复合材料的制备及其应用研究的动态。用化学镀方法制备的镍基碳纳米管复合镀层比传统的复合镀层具有更高的耐磨性能,结构为非晶态。讨论了复合镀制备金属基碳纳米管复合镀层的优越性及应用。用原位聚合法合成了导电聚苯胺-碳纳米管的复合材料,可以作为电池和电化学超级电容器的电极材料。      

锌合金电子元器件多层电镀及镀层性能研究

采用多层电镀技术在锌合金基体上镀Ni-Cu-Ni镀层,研究阳极活化剂、电流密度、镀液温度、p H值及搅拌方式等对Ni-Cu-Ni镀层特性的影响,以无氰镀铜替代有氰镀铜Ni-Cu-Ni多层电镀工艺,通过增加中间Cu层厚度降低整体镀层中贵重金属Ni的用量以实现降低成本、无毒环保的绿色新工艺.研究表明,普通Ni作为打底层,镀酸Cu为中间层,镀光亮Ni作表层,利用镀层电位差及镀层错位效应可有效减少贵重金属Ni的用量,并在保持镀层美观的同时满足防腐等表面处理要求;Ni-Cu-Ni镀层结合力良好,150℃热震及锉刀划痕试验镀层无脱落起皮,镀件耐NSS可达48 h,耐5.0%Na Cl浸泡可达100 h.     

Effect of carbon nanotubes and their dispersion on electroless Ni–P under bump metallization for lead-free solder interconnection

Electroless Ni–P under bump metallization (UBM) has advantages of even surface, low cost and simplicity to deposit, but their mechanical strength, corrosion resistance and stability still face challenges under high soldering temperature. Incorporating carbon nanotubes (CNTs) into electroless Ni–P UBM might be expected to provide Ni–P–CNT composites with high mechanical strength and stability. Ni–P–CNT composite coatings as well as Ni–P coatings were fabricated by electroless plating process. In order to homogeneously disperse CNTs in composite coatings, acid pre-treatment and surfactant dispersant were introduced. During composite electroless plating, the ultrasonic agitation was also employed. In this study, scanning electronic microscopy (SEM) was used to observe the morphology and the CNTs were proved to be uniformly distributed in Ni–P–CNT coatings by SEM and atomic force microscopy. It was verified that the surface of the composite was quite smooth and continuous; CNTs are equably embedded in the matrix, which is advantageous for conductivity, mechanical strength and corrosion resistance. Shear tests were conducted to evaluate the effect of CNT reinforcement on the mechanical properties of joints, and the joints with CNT additions exhibited higher shear strength at different reflow cycles. Moreover, deposition mechanism of CNTs with Ni was analyzed and confirmed by transmission electron microscopy. Factors that affecting plating process was also discussed, and the optimum plating condition was suggested in this study.     

碳纳米管一步活化法化学镀铜

探索混酸氧化的碳纳米管经胶体钯活化处理后,在其表面实现化学镀铜双络合剂镀液的配方及操作条件,TEM观察表明,镀层由大约10nm细小颗粒组成,从EDS谱图可看出Cu含量较高,说明在碳纳米管表面存在铜,通过分析得知,HCHO溶液的还原性依赖于DH值、温度、HCHO和Cu^2＋的浓度：当pH值低于11时,自催化沉积过程难以进行,pH值过高,副反应加快;随着温度的升高,铜沉积速度加快,镀覆不易控制,若温度过底,则沉积速度变慢;当pH值固定时,金属的沉积速度随HCH0和Cu^2＋的浓度增加而上升。