[发明专利]一种复合金属层镀覆巴基纸复合材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种复合金属层镀覆巴基纸复合材料的制备方法，包括以下步骤：对巴基纸依次进行酸化、敏化和活化处理，然后加入去离子水中进行超声处理，之后加入还原剂，混合均匀得到悬浮液，再向悬浮液中加入镍镀液，反应得到镀镍巴基纸；在镀镍巴基纸的表面喷涂氧化钨和氧化钼的混合粉末，加热后通入过水氢气，反应得到改性镀镍巴基纸；将改性镀镍巴基纸加入镀铜液中，再加入还原剂，反应得到复合金属层镀覆巴基纸复合材料的前驱体；将前驱体在还原气氛下还原，然后进行烧结，得到复合金属层镀覆巴基纸复合材料。该方法有利于提高复合材料的力学性能、电学性能及服役性能，具有工艺简短、设备简单、可安全操作性强的特点，易于实现连续化生产。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，尤其涉及一种复合金属层镀覆巴基纸复合材料的制备方法。

背景技术

铜/碳复合材料因具优异的性能，成为众多高技术领域所必须的关键材料，广泛应用于航空航天、电子信息、高速轨道交通等领域。目前，欧美发达国家在铜/碳复合材料研究与应用方面总体处于领先水平，我国研制的铜/碳(石墨、碳纤维)复合材料在电子封装、动密封、受电弓滑板、高档电刷等方面获得应用推广，但在铜/碳复合材料品种、性能、制备技术等方面与欧美发达国家存在一定差距，研制高性能铜/碳复合材料是我国众多重点工程急需解决的问题。

影响铜/碳复合材料综合性能的主要因素是碳基材料本身的性能和铜与碳之间的界面问题。碳基材料本身结构强度和性能会直接影响最终制备出复合材料的性能，并且铜与碳不发生化学反应或者扩散，它们之间主要靠机械方式实现界面结合，并且结合力非常弱，而界面结合力又是制约了铜/碳复合材料产业化应用的关键。

目前，调控铜与碳基材料的界面结合力的主要方法是碳基材料表面改性。碳基材料表面改性是利用化学镀、盐浴镀、电镀、磁控溅射或溶胶凝胶法在碳材料表面镀覆一层能与碳发生化学反应或扩散或互溶的金属层。化学镀是通过溶液中适当的还原剂使金属离子在金属表面的自催化作用下进行还原的金属沉积过程，也叫无电解镀和自催化镀。与电镀相比，化学镀具有明显的优点，如：可用于各种材质和各种形状的基体材料、设备简单、成本低，因此获得了广泛的应用；但是运用化学镀法对碳材料表面进行改性，镀层的致密度不高，从而导致所得复合材料的力学性能以及服役性能较差。盐浴镀和磁控溅射不仅需要耗费大量能源，提高成本，而且不能在细微粉体表面均匀镀覆金属层。溶胶凝胶法虽然可以获得均匀的镀层，但是在凝胶干燥和除杂过程中由于镀层内大量气体的逸出，易在镀层表面产生裂纹，破坏镀层的完整性。因此，亟需研究开发一种可以提高铜/碳复合材料的综合性能的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种复合金属层镀覆巴基纸复合材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种复合金属层镀覆巴基纸复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)对巴基纸依次进行酸化处理、敏化处理和活化处理，将活化后的巴基纸加入去离子水中进行超声处理，之后加入还原剂，混合均匀得到悬浮液，再向悬浮液中加入镍镀液，进行反应，反应完成后用去离子水清洗至中性，干燥后得到镀镍巴基纸；

(2)在步骤(1)后的镀镍巴基纸的表面喷涂氧化钨和氧化钼的混合粉末，加热后通入过水氢气，进行反应，反应过程中，氧化钨、氧化钼和水反应生成易挥发的水合氢氧化物，然后被氢气分别还原成W和Mo金属原子，并在镀镍巴基纸表面共沉积，得到改性镀镍巴基纸；

(3)将步骤(2)后的改性镀镍巴基纸加入镀铜液中，再加入还原剂，进行反应，得到复合金属层镀覆巴基纸复合材料的前驱体；