碳纤维表面化学镀铜工艺优化及摩擦性能研究

摘要

研究了碳纤维表面预处理和化学镀铜工艺,采用正交设计方法对碳纤维镀铜工艺进行优化,并对制备的镀铜碳纤维进行SEM和XRD微观表征.在镀铜碳纤维中加入PTFE制备固体润滑复合材料,并进行摩擦磨损实验.实验结果表明:碳纤维表面有C= =O及C-O-C等极性基团,能与铜产生较好的机械结合力;经过解胶、还原等表面处理后,碳纤维表面形成凹槽和微孔,便于化学镀时铜附着在其表面;化学镀后铜与碳纤维结合紧密,碳纤维表面镀层光亮、均匀致密、具有较好的结合力;采用化学镀原料配比CuSO4·5H2O 15 g/L,EDTA 25 g/L,NaOH 16 g/L制得的镀铜碳纤维,其镀铜量居中,加入PTFE所制得的固体润滑材料摩擦因数和磨损量较低,且摩擦因数有下降的趋势.