纳米碳纤维表面磁性涂层的研究

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纳米碳纤维是一种新型碳材料,由于其具有优异的物理、化学性能,在结构增强材料、电池电极材料、微波吸收材料和电磁屏蔽材料等领域有着广阔的应用前景,近几年得到了广泛的研究。为了进一步提高纳米碳纤维的电磁性能,增强其与金属、陶瓷基体的界面结合强度,本文采用化学镀的方法在其表面沉积一层Ni-Fe-Co-P合金涂层。 本文主要内容分为两部分: 首先,采用铁片为试样,对化学镀的镀液配方、工艺条件和镀液稳定性进行研究。采用增重法计算化学镀反应的沉积速率。实验结果表明,当其它条件不变时,随着氯化镍浓度的增加,沉积速率随之迅速增大。但当氯化镍的浓度超过18g.L-1之后,镀液稳定性下降,镀层粗糙,呈现暗灰色;沉积速率随硫酸钴浓度的增加先是降低,当硫酸钴的浓度达到16g.L-1时,沉积速率出现最低点,之后,沉积速率又逐渐升高,但是镀液稳定性下降,镀层表面粗糙,呈现暗灰色;随着硫酸亚铁铵浓度的增加,沉积速率逐渐降低;随着[Co2+]/[Fe2+]的逐渐增大,沉积速率逐渐增大,当[Co2+]/[Fe2+]超过3∶1后,镀层性能随之下降,样品表面镀层易脱落,呈暗灰色;随着[Fe2+]/[Ni2+]的逐渐增大,沉积速率逐渐减小;随着[Co2+]/[Ni2+]的逐渐增大,沉积速率逐渐减小;随着络合剂浓度增加,沉积速率逐渐增大,镀液中络合剂的浓度低于55g·L-1时,镀层表面粗糙、灰暗;随着氨水添加量的增加,沉积速率逐渐增大;随着还原剂浓度的增加,沉积速率迅速增大。 根据EDS分析结果可知,随着[Co2+]/[Ni2+]的逐渐增大,镀层中镍的含量逐渐减小,钴的含量逐渐增大,铁、磷元素的含量变化很小。因此,可通过控制镀液中金属离子的浓度,控制镀层表面金属元素的含量,从而控制镀层的性能。 其次,研究了在纳米碳纤维表面沉积连续、均匀的Ni-Fe-Co-P合金涂层的工艺。利用此化学镀工艺在经过敏化、活化处理后的纳米碳纤维表面沉积出Ni-Fe-Co-P合
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