1. 研究目的与意义
1.1研究背景
碳纤维是一种微晶石墨材料，由有机纤维先碳化后石墨化处理而得，碳纤维同时具有碳材料的本征特征和纤维材料的可加工性，柔软，容易做成各种织物，沿纤维方向的强度很高，是一种优秀的增强材料[1]。具有密度低、比模量高、比强度高、耐高温、耐辐射、导电、传热、热膨胀系数小等优良特性[2]。而且在导电添加剂中碳纤维对聚合物有一定补强作用[3]和具有电磁防护功能。缺点是耐冲击性较差, 容易损伤；在热强酸作用下会发生氧化, 与金属复合时, 会发生金属碳化、及电化学腐蚀现象。
2. 研究内容和预期目标
将利用化学镀这种表面处理技术和热处理的方法，通过设计一系列优化试验步骤，在碳纤维表面镀上一层Ni，在保证基体合适硬度的同时，提高碳纤维的表面均匀度、致密性、结合力和硬度，制备出一种具备轻质化、宽频化、高屏效等功能的碳纤维增强结构功能一体化复合材料，以达到提高表面金属化碳纤维应用所需性能的目的。
系统研究各工艺对最终产物性能的影响，并将表面包覆有镍的碳纤维与水性聚氨酯进行复合，得到一种具有电磁性能的弹性体。3. 研究的方法与步骤
(1)碳纤维的前处理
将市售碳纤维粉放入250 ml 的索氏提取器中，以乙醇为溶剂清洗8 h, 过滤、干燥、备用；然后将一定量的清洗后的石墨粒子置入一定浓度的硫酸镍溶液中浸泡1 h，过滤、干燥、备用；最后将浸泡后的碳纤维粉置入到nabh4 的乙醇溶液中反应4 h，过滤、干燥、待用。
(2) 镀镍碳纤维的制备
4. 参考文献
| [1] 贺福, 王茂章. 炭纤维及其复合材料[M]. 北京: 科学出版社, 1995: 73-76. [2] L. P. Kobets, I. S. Deev. Carbon fibers：Structure and mechanicalproperties[J]. Composites Science and Technololy, 1997. 57: 1571-1580. [3] J．德尔蘩特著. 李仍元译, 碳纤维和石墨纤维复合材料技术. 第一版, 北京, 科学出版社, 1987. [4] 李一, 聂俊辉, 等. 镍覆膜碳纤维的制备与性能研究[J]. 功能材料, 2012, 43(13):1688. [5] 鸟云其其格. 碳纤维表面处理[J]. 高科技纤维与应用, 2001, 26(5): 24-28. [6] Park S J, Jang Y S, Rhee K Y. Inter laminar and ductile characteristicsof carbon fiber – reinforced plastics produced by nanoscaled electrolessnickel plating on carbon fiber surfaces [J]. J Colloid Int Sci, 2002, 245: 383. [7] 徐林．化学镀镍对碳纤维性能的影响[J]．江汉石油科技, 2010, 20(1): 49. [8] Arai S, M Endo, Hashizume S. Nickel-coated carbon nanofibersprepared by electroless deposition [J]. Electrochemistry, 2004, 6: 1029. [9] 杜金红, 苏革, 白朔, 等. 气相生长纳米碳纤维表面化学镀镍[J]. 新型炭材料, 2000, 15(4): 49. [10] 王银春, 王育人, 于泳. 一种新型的碳纤维和碳纳米管化学镀镍工艺[J]. 中国表面工程, 2005, 18(4): 45. [11] 高家诚, 谭尊, 任富忠. 碳纤维表面化学镀镍工艺及机理研究[J].功能材料, 2011, 41(8): 1360. [12] 吕晓轩, 吕春祥, 等. 碳纤维表面电镀镍研究[J]. 化工新型材料, 2011, 39(8): 89. [13] 田丰, 黄永秋, 潘鼎. 炭纤维电镀镍工艺的研究[J]. 炭素, 2002(1): 16. [14] 董艳晖, 张美云. 碳纤维表面化学镀镍工艺研究[J]. 电镀与涂饰, 2009, 28(2):16. |
5. 计划与进度安排
（1）第1周~第2周：查阅文献资料，撰写开题报告；
（2）第3周~第6周：设计实验步骤及工艺；
（3）第7周~第11周：完成相关实验；
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