碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料化學(xué)鍍鎳工藝

鐘國(guó)剛，　于桂斌

(1.貴州航天電器股份有限公司，貴州 貴陽(yáng)　550009;　2.重慶長(zhǎng)安工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司，重慶　401120)

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碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料化學(xué)鍍鎳工藝

鐘國(guó)剛1，于桂斌2

(1.貴州航天電器股份有限公司，貴州 貴陽(yáng)550009;2.重慶長(zhǎng)安工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司，重慶401120)

摘要：碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料是一種耐高溫、機(jī)械性能優(yōu)異、自潤(rùn)滑性好、耐化學(xué)品腐蝕、阻燃及耐剝離性能優(yōu)異的特種工程復(fù)合材料。復(fù)合材料表面金屬化不僅可以改善其裝飾性，還可以進(jìn)一步改善復(fù)合材料的抗磨減磨性能、抗氧化性能和阻燃性能等。詳細(xì)闡述了碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料表面化學(xué)鍍鎳的工藝過程、影響因素、原理及質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，為推廣規(guī)范的化學(xué)鍍鎳工藝，改善化學(xué)鍍鎳層質(zhì)量，擴(kuò)大工業(yè)應(yīng)用提供了借鑒。

關(guān)鍵詞:碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料； 表面金屬化； 化學(xué)鍍鎳

Technical Study on Electroless Nickel Plating of Carbon

Fiber Reinforced Polyetheretherketone

ZHONG Guogang1, YU Guibin2

(1.Guizhou Aerospace Electronics CO.,LTD,Guiyang 550009,China;2.Chongqing Changan Industry(Group)CO.,LTD,Chongqing 401120,China)

Abstract:Carbon fiber reinforced polyetheretherketone (CFRPEEK) is a kind of special engineering composite which has many excellent properties:high temperature resistance,excellent mechanical performance,great self-lubricating property,corrosion resistance to chemicals,flame retarding and peeling resistance.Surface metallization can not only improve the decorating property of composite,but also improve wear resistant performance,anti-oxidation,flame retardation,and etc.The technological process,influencing factors,principles and quality evaluation method of electroless nickel plating on the surface of CFRPEEK composite are elaborated in detail in this paper which provides reference for popularizing standard electroless nickel plating process,improving the quality of electroless nickel deposits and extending industrial application.

Keyword:carbon fiber reinforced polyetheretherketone (CFRPEEK);surface metallization;electroless nickel plating

引言

聚醚醚酮樹脂(PEEK)的大分子鏈上含有剛性的苯環(huán)、柔順的醚鍵及羰基，結(jié)構(gòu)規(guī)整，決定了PEEK復(fù)合材料成為一種性能優(yōu)異的特種工程塑料[1]。與其他特種工程塑料相比具有耐高溫、機(jī)械性能優(yōu)異、自潤(rùn)滑性好、耐化學(xué)品腐蝕、阻燃及耐剝離性等優(yōu)勢(shì)，已廣泛運(yùn)用于航空、機(jī)械、電子、化工及汽車制造等領(lǐng)域齒輪、軸承、活塞環(huán)、支撐環(huán)、密封環(huán)(函)、閥片及耐磨圈等高品質(zhì)機(jī)電零部件的制造。碳纖維與PEEK樹脂有著良好的結(jié)合性，通過限制PEEK樹脂的鏈段運(yùn)動(dòng)，提高了PEEK樹脂的熔點(diǎn)[2]。為進(jìn)一步改善碳纖維增強(qiáng)PEEK復(fù)合材料的裝飾性能，并賦更為優(yōu)異的抗磨、抗氧化和阻燃性能，需對(duì)其表面進(jìn)行化學(xué)鍍鎳處理。特種塑料化學(xué)鍍鎳工藝復(fù)雜、影響因素較多、工藝穩(wěn)定性差，經(jīng)常出現(xiàn)漏鍍，鍍層表面粗糙，顏色發(fā)暗等問題，為進(jìn)一步提高碳纖維增強(qiáng)PEEK復(fù)合材料表面化學(xué)鍍鎳水平，有必要對(duì)其工藝、影響因素、原理及質(zhì)量評(píng)價(jià)方法進(jìn)行論述。

1化學(xué)鍍鎳影響因素分析及處置措施

1.1化學(xué)鍍鎳工藝流程

化學(xué)鍍鎳工序多，工藝流程較為復(fù)雜。PEEK復(fù)合材料化學(xué)鍍鎳主要采用的工藝流程為：工件預(yù)處理→去應(yīng)力→機(jī)械粗化→化學(xué)粗化→表面調(diào)整→浸鈀→解膠→堿性化學(xué)鍍鎳→酸性化學(xué)鍍鎳→清洗→焙烘。本研究按工藝流程對(duì)化學(xué)鍍鎳影響因素進(jìn)行分析，并給出相應(yīng)處置措施。

1.2化學(xué)鍍鎳影響因素1.2.1基體

在對(duì)PEEK復(fù)合材料工件進(jìn)行化學(xué)鍍鎳前，應(yīng)首先檢查工件表面是否清潔、平整、光滑、有無(wú)機(jī)械損傷、氣泡、裂紋、麻點(diǎn)、毛刺、起皮、銼痕及瘤結(jié)等。這些表面缺陷容易造成鍍層起泡、漏鍍、起皮、毛刺、海綿狀、粗糙、燒焦、劃花、皺紋或麻點(diǎn)等缺陷。在實(shí)際生產(chǎn)中，為了有效提高鍍層質(zhì)量，需要對(duì)基體表面的損傷部位進(jìn)行修復(fù)處理。通常采用化學(xué)黏結(jié)法進(jìn)行修復(fù)?；瘜W(xué)黏結(jié)常用兩種粘接劑：一種是以環(huán)氧樹脂或氨基甲酸乙酰為基體，與硬化劑混合調(diào)勻使用的黏結(jié)劑；另一種是以聚酯為基體，與硬化劑混合調(diào)勻使用的黏結(jié)劑。

針對(duì)工件表面劃痕和擦傷缺陷常用的修復(fù)工藝為：1)用水或塑料清潔劑清洗待修理部位，并對(duì)結(jié)合表面進(jìn)行除蠟、脫脂處理；2)將工件加熱至25℃左右；3)將催化劑噴至裂紋一側(cè)，然后再敷貼黏結(jié)劑；4)將劃痕或裂紋的兩側(cè)按原位置對(duì)好并迅速壓緊，約1min后即可獲得良好的黏結(jié)效果。為了獲得最大的黏結(jié)強(qiáng)度，一般控制黏結(jié)部位的硬化t為3～12h。

針對(duì)工件表面裂紋、撕裂和刺穿等缺陷的常用修補(bǔ)工藝為：1)選用具有去除油脂和硅樹脂功能的有機(jī)溶劑清洗缺陷部位的污物；2)將開裂面3～5mm寬處磨削成斜面，適當(dāng)粗糙的表面有利于黏結(jié)劑貼合黏緊；3)選用精細(xì)砂輪適當(dāng)打磨開裂部位周邊約15mm的區(qū)域，然后對(duì)該部位的正反面進(jìn)行徹底清洗并晾干；4)利用噴燈火焰在已打磨的斜面部位來(lái)回移動(dòng)，直至斜面略呈棕色為止；5)將帶有強(qiáng)黏結(jié)劑的鋁箔和具有防潮功能的膠帶貼至斜面部位；6)用刮板將混合好的黏結(jié)劑分兩步快速填充到裂縫中，首先填充縫隙底部，然后再將裂縫整體填平，黏結(jié)劑填縫一般要求在2min內(nèi)完成，時(shí)間過長(zhǎng)粘接劑會(huì)固化；7)填充完畢直至硬化1h后用粗細(xì)砂輪磨去表面的凸點(diǎn)，并清除修理部位的碎屑、灰塵等雜質(zhì)；如出現(xiàn)高低不平或針孔等缺陷，可按上述方法重新用填充劑填平；8)選用400#砂紙進(jìn)行最后的精細(xì)打磨。

1.2.2除油

大部分塑料表面是疏水的，塑料工件表面在加工后也會(huì)留下油漬、脫模劑等。為使以水溶液為載體進(jìn)行的化學(xué)處理得以順利實(shí)施，基體表面徹底除油并全部被水浸潤(rùn)是非常關(guān)鍵的。此外，由于后續(xù)需要進(jìn)行高溫焙烘去應(yīng)力，如果除油不徹底，油污經(jīng)過高溫焙烘后干涸，影響噴砂效果。

塑料工件除油可以沿用金屬表面處理的除油工藝，主要除油工藝見表1。

表1工件表面處理的除油工藝

除油工藝除油介質(zhì)組成工藝條件除油工藝一(超聲波條件下操作)10~30g/LLCX-52清洗劑θ為30~60℃t為20~30min除油工藝二20~30g/LNa2CO310~30g/LNa3PO410~20g/LNaOH2~5mL/L表面活性劑θ為60~70℃t為20~30min

經(jīng)過實(shí)踐，上述兩種方法的除油效果均能滿足要求。簡(jiǎn)易的評(píng)判方法是觀察基體表面除油后經(jīng)清洗是否可以實(shí)現(xiàn)全部被水浸潤(rùn)，水膜在鍍件表面能否達(dá)到均勻分布。

1.2.3去應(yīng)力

塑料內(nèi)應(yīng)力是指在塑料熔融加工過程中，由于受到大分子鏈的取向和冷卻收縮等因素影響而產(chǎn)生的一種內(nèi)在應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力的實(shí)質(zhì)為大分子鏈在熔融加工過程中形成的不穩(wěn)定和不平衡構(gòu)象,在冷卻固化時(shí)不能立即恢復(fù)到與環(huán)境條件相適應(yīng)的平衡構(gòu)象,而這種不平衡構(gòu)象的實(shí)質(zhì)為一種可逆的高彈形變,凍結(jié)的高彈形變一般以位能形式儲(chǔ)存在塑料制品中。在適宜的條件下,這種被迫的、不穩(wěn)定的構(gòu)象將向自由穩(wěn)定構(gòu)象轉(zhuǎn)化,此時(shí)位能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能而釋放。當(dāng)大分子鏈間的作用力和相互纏結(jié)力承受不住這種動(dòng)能時(shí),內(nèi)應(yīng)力的平衡即遭到破壞,塑料制品就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力開裂及翹曲變形等現(xiàn)象[3]。包括PEEK復(fù)合材料在內(nèi)的幾乎所有塑料制品都不同程度的存在內(nèi)應(yīng)力。PEEK碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料如不進(jìn)行去除應(yīng)力處理，獲得的鍍層在后續(xù)焙烘和高溫環(huán)境下使用，鍍層很容易出現(xiàn)脫皮、起泡等弊病。

PEEK復(fù)合材料耐高溫優(yōu)異，PEEK+30%CF耐溫性能可達(dá)到340℃。因此，PEEK復(fù)合材料可以通過高溫?zé)崽幚硐齼?nèi)應(yīng)力。操作步驟及注意事項(xiàng)為：1)開啟烘箱，將θ慢慢升至190～210℃；2)將待處理工件平放入烘箱放置網(wǎng)上，在恒溫下烘2～3h去應(yīng)力(注意不能堆放，不能緊靠發(fā)熱部位，防止造成工件受熱不均而變形)；3)等待烘箱溫度自然下降至室溫(或20℃)時(shí)取出工件；4)檢驗(yàn)工件的外觀與設(shè)計(jì)的關(guān)鍵尺寸是否符合相關(guān)要求。

1.2.4機(jī)械粗化

表面粗化程度是決定碳纖維復(fù)合材料金屬化鍍層結(jié)合力好壞的關(guān)鍵[4]?；瘜W(xué)鍍鎳之前,需要對(duì)工件進(jìn)行粗化處理,使塑料表面形成均勻、細(xì)致、無(wú)光澤并具有親水性的微觀粗糙。粗化分為機(jī)械粗化和化學(xué)粗化。金屬鍍層與復(fù)合材料的結(jié)合方式有機(jī)械結(jié)合和化學(xué)結(jié)合?；瘜W(xué)粗化對(duì)兩種結(jié)合方式都有利,機(jī)械粗化只對(duì)機(jī)械結(jié)合方式有利[5]。

機(jī)械粗化可選用噴砂處理，經(jīng)過噴砂處理的鍍件表面失去光澤。噴砂處理?xiàng)l件對(duì)鍍件表面質(zhì)量影響很大，噴砂砂料可選用石英砂和棕剛玉。在同樣的條件下，經(jīng)石英砂噴砂處理后獲得的鍍層表面均勻、光滑、光澤強(qiáng)，結(jié)合力良好；而棕剛玉噴砂處理獲得的鍍層表面略有凹坑、稍顯粗糙，結(jié)合力良好。因此，噴砂介質(zhì)宜選用石英砂。實(shí)驗(yàn)研究表明，噴砂處理的砂料宜選用d=58～75μm的石英砂，噴砂壓力0.2～0.3MPa，經(jīng)此工藝噴砂處理后的鍍件能夠獲得均勻、細(xì)致的微觀粗糙表面。噴砂時(shí)若砂料粒徑偏小，噴砂壓力偏大，獲得的鍍層會(huì)發(fā)暗、粗糙；砂料粒徑過小，壓力過小，或不進(jìn)行噴砂，工件獲得鍍層的合格率會(huì)明顯下降。

通過噴砂，零件表面形成均勻的微觀粗糙，繼而實(shí)現(xiàn)表面由疏水性向親水性轉(zhuǎn)變。噴砂不均和沒有噴砂的表面，即使經(jīng)過嚴(yán)格除油，清洗、干燥后，沒有噴砂的表面仍部分是疏水的，而噴砂處理合格的表面能夠完全浸潤(rùn)。在其它工序相同的情況下，沒有采用噴砂處理的鍍件表面獲得的鍍層存在不均勻、凸起、粗糙，與基體結(jié)合力較差的缺陷(見圖1～圖6)。

因此，對(duì)于PEEK復(fù)合材料，噴砂處理(或其它機(jī)械粗化)是一道重要工序。鍍件表面經(jīng)過噴砂處理后，不但獲得微觀粗糙，而且鍍件表面親水性良好，在鍍液中完全浸潤(rùn)，這是獲得均勻化學(xué)鍍層的基礎(chǔ)。另外，噴砂使得鍍件表面狀態(tài)均勻，可避免鍍件在注塑過程因表面形成花斑、毛刺而對(duì)鍍層裝飾性產(chǎn)生不良影響。

圖1　除油、噴砂后鍍件照片

圖2　未經(jīng)除油、噴砂的鍍件照片

圖3　噴砂和化學(xué)粗化后鍍件照片

圖4　未噴砂和化學(xué)粗化的鍍件“發(fā)花”照片

圖5　噴砂和粗化后的化學(xué)鍍鎳產(chǎn)品照片

圖6　未噴砂和粗化的化學(xué)鍍鎳產(chǎn)品照片

1.2.5化學(xué)粗化

化學(xué)粗化一般采用鉻酐-硫酸混合型粗化溶液，該粗化液去污能力強(qiáng)，粗化速率快，形成的微觀粗糙面均勻細(xì)致。

鉻酐-硫酸粗化液分高鉻和低鉻，兩種粗化液的組成及工藝參數(shù)見表1。

表1高鉻和低鉻粗化液組成及工藝參數(shù)

粗化液組成及工藝參數(shù)ρ(鉻酐)/(g·L-1)ρ(硫酸)/(mL·L-1)ρ(磷酸)/(mL·L-1)θ/℃t/min高鉻粗化液300~350300~400100~15060~758~13低鉻粗化液20~30500~550150~18065~7510~15

高鉻粗化液鉻酸含量高，在化學(xué)粗化過程中，由于其氧化性很強(qiáng)，容易造成碳纖維增強(qiáng)PEEK復(fù)合材料中碳纖維的斷裂，鍍件表面碳纖維的“富積”，會(huì)造成鍍層表面松針狀結(jié)構(gòu)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)起泡現(xiàn)象。同時(shí)，高鉻廢液給污水處理帶來(lái)很大負(fù)擔(dān)，增加了生產(chǎn)成本。低鉻粗化液處理基體表面均勻，化學(xué)鍍鎳層沒有富積針狀結(jié)構(gòu)，鍍層均勻細(xì)致，結(jié)合力良好。低鉻粗化溫度過高、時(shí)間長(zhǎng)，容易造成鍍件表面“發(fā)花”，影響鍍件外觀。而粗化溫度低、時(shí)間短，粗化效果不良，容易造成鍍層結(jié)合力不良。所以，必須在溶液中添加磷酸，在粗化過程起到緩和作用，避免鍍件過度浸蝕，使粗化更均勻，鍍層結(jié)合力更好。

化學(xué)粗化一般有兩個(gè)作用：一是浸蝕作用，即強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化性的刻蝕溶液對(duì)塑料表面的高分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生化學(xué)浸蝕，使塑料基體形成凹槽和微觀粗糙度及多孔結(jié)構(gòu)；二是氧化作用，即強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化性刻蝕液可使塑料表面高分子鏈短裂成為短鏈。另外，粗化液還可通過與工件表面的氧化及磺化作用生成羧基(C>CO)、羥基(—OH)或磺酸基(—SO3H)等親水性基團(tuán)，從而改善塑料表面的親水性[6]。

塑料與金屬鍍層結(jié)合的好壞與粗化后塑料表面凹坑的大小、密度、深淺和凹坑斷面孔型等有很大關(guān)系。

粗化初期隨粗化時(shí)間延長(zhǎng)，凹坑數(shù)量增多，凹坑孔呈燕尾槽型使機(jī)械鎖扣效應(yīng)增強(qiáng)，使鍍層結(jié)合力隨粗化時(shí)間延長(zhǎng)而提高；但是這種提高又受到粗化后塑料表面狀態(tài)的限制，粗化時(shí)間過長(zhǎng)塑料表面腐蝕嚴(yán)重，機(jī)械鎖扣效應(yīng)被減弱，使得鍍層結(jié)合力出現(xiàn)下降趨勢(shì)[7]。

以上分析表明，要使化學(xué)鍍層與鍍件基體產(chǎn)生良好結(jié)合力，就必須控制好噴砂和化學(xué)粗化兩個(gè)要素，使基體給電鍍提供錨合點(diǎn)。相比而言，化學(xué)粗化作用對(duì)金屬-塑料的結(jié)合力起著更為重要的作用，因?yàn)榛瘜W(xué)刻蝕形成的瓶頸鎖扣形孔洞(見圖7)和機(jī)械粗化形成的開放型孔洞(見圖8)是有本質(zhì)區(qū)別的，經(jīng)過化學(xué)粗化的表面沉積的鍍層和基體的微小孔洞產(chǎn)生錨合效應(yīng)，因此對(duì)結(jié)合力的提高貢獻(xiàn)更大。

圖7　化學(xué)粗化形成的孔洞

圖8　機(jī)械粗化后的孔洞

1.2.6表面調(diào)整

表面調(diào)整目的是在基體表面吸附均勻適量的膠態(tài)鈀，解膠后能夠沉積均勻細(xì)致的鍍鎳層。通過實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)驗(yàn)證，鍍件表面調(diào)整控制得好，能夠避免零件鍍層漏鍍，獲得均勻細(xì)致的鍍層；如果不進(jìn)行表面調(diào)整和處理時(shí)間不夠，容易出現(xiàn)漏鍍；而調(diào)整時(shí)間過長(zhǎng)，鍍層會(huì)出現(xiàn)瘤結(jié)、粗糙等弊病。表面調(diào)整的工藝參數(shù)為：150～180mL/L表面調(diào)整劑，θ為40～50℃，t為5～10min。

1.2.7浸鈀、解膠

目前，有專業(yè)公司提供高效的塑料活性鈀成品液。在前處理合理的條件下，按照其提供的浸鈀工藝處理，然后解膠、清洗，最后進(jìn)行化學(xué)鍍鎳。解膠溫度和時(shí)間對(duì)鍍層質(zhì)量影響較大，應(yīng)嚴(yán)格控制。若解膠不好，會(huì)造成漏鍍、結(jié)合力不良等問題。成品的活性鈀液從使用情況看，效果好，但也存在穩(wěn)定性問題。溶液在使用一段時(shí)間后，會(huì)有鈀析出，在溶液表面形成薄薄灰白色膜，溶液也會(huì)變得清亮，此時(shí)溶液基本失效。

1.2.8化學(xué)鍍鎳

塑料零件表面的金屬化過程能否順利進(jìn)行及鍍覆金屬層質(zhì)量的優(yōu)劣與塑料制件表面狀態(tài)有關(guān)，整個(gè)金屬化工藝中的每一道工序都是圍繞著保證鍍層與基體的結(jié)合力這個(gè)中心來(lái)進(jìn)行的[8]。碳纖維增強(qiáng)PEEK復(fù)合材料工件化學(xué)鍍鎳的每一道工序都應(yīng)該規(guī)范化操作，并在完成后仔細(xì)檢查，確保鍍鎳層與復(fù)合材料基體結(jié)合力達(dá)到要求，繼而實(shí)現(xiàn)材料機(jī)械性能優(yōu)異、自潤(rùn)滑性好、耐化學(xué)品腐蝕、阻燃及耐剝離性等諸多優(yōu)勢(shì)。

2復(fù)合材料表面化學(xué)鍍鎳

碳纖維增強(qiáng)PEEK復(fù)合材料化學(xué)鍍鎳工藝主要是鍍件經(jīng)過除油、粗化后，通過表面調(diào)整、浸鈀、活化解膠，使得鍍件表面獲得均勻金屬鈀。金屬鈀具有催化活性，當(dāng)鍍件浸入化學(xué)鍍鎳溶液中時(shí)，溶液中的鎳離子被還原沉積出，形成鍍鎳層。

以次磷酸鈉作還原劑的化學(xué)鍍鎳最為常見。其反應(yīng)機(jī)理如下：

在堿性環(huán)境，[NiXn]2++H2PO2-+3OH-→Ni+HPO32-+nX+2H2O

(1)

在酸性環(huán)境，Ni2++H2PO2-+H2O→Ni+H2PO3-+2H+

(2)

磷的析出反應(yīng)，H2PO2-+2H+→P+2H2O

(3)

H2PO2-→P+HPO32-+2H++2H2O

(4)

H2PO2-+4H+H+→PH3+H2O

(5)

鍍件經(jīng)前處理后浸入堿性化學(xué)鍍鎳溶液中，由于鈀的催化作用，非晶鎳磷層沉積出來(lái)。在此過程中鍍液成分、溫度、pH和沉積時(shí)間是主要控制參數(shù)。目前，塑料制品的化學(xué)鍍一般采用工藝溫度較低的堿性化學(xué)鍍工藝，工作溫度θ為28~35℃。溫度過低，溶液的主鹽濃度低，化學(xué)鎳沉積速率慢、沉積時(shí)間長(zhǎng)，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)局部漏鍍；溫度過高，溶液中主鹽濃度高，化學(xué)鎳誘導(dǎo)期短，鍍液不穩(wěn)定，鍍層粗糙。

由于堿性化學(xué)鍍鎳通常沉積速率較慢，再加之PEEK復(fù)合材料耐高溫，因此，可以通過高溫條件下操作的酸性化學(xué)鍍鎳工藝進(jìn)行鎳鍍層加厚。堿性化學(xué)鍍鎳10～15min后，鍍件表面已沉積一層完整的鎳-磷合金鍍層，此時(shí)可出槽清洗，然后進(jìn)行酸性化學(xué)鍍鎳。如果堿性化學(xué)鍍鎳的沉積時(shí)間不夠，鍍件沒有完全覆蓋鎳-磷合金鍍層就進(jìn)行酸性化學(xué)鍍鎳，鍍層會(huì)出現(xiàn)局部發(fā)花等問題。

3鍍層質(zhì)量檢查

PEEK復(fù)合材料化學(xué)鍍鎳完成后，可通過外觀、結(jié)合力等檢查鍍層質(zhì)量。

3.1外觀

正?；瘜W(xué)鍍鎳層均勻細(xì)致，有較強(qiáng)金屬光澤，無(wú)起皮、起泡、漏鍍及瘤結(jié)等缺陷。

3.2結(jié)合力

鍍件在200℃烘箱內(nèi)焙烘1h后，取出迅速放在冷水中驟冷，然后在10倍顯微鏡下觀察鍍層表面狀態(tài)。結(jié)合力良好的鍍層，不會(huì)出現(xiàn)起皮、起泡現(xiàn)象。

溫沖測(cè)試：θ為-65～200℃，保持時(shí)間t各0.5h，轉(zhuǎn)換t≤2min，循環(huán)5次。試驗(yàn)后鍍層不得有起皮、起泡、掉皮及其它損傷。

4結(jié)語(yǔ)

對(duì)特種塑料表面進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，可以改善塑料工件的裝飾性能，提高工件及產(chǎn)品的抗磨、抗氧化和阻燃性能，在材料工程中應(yīng)用前景廣闊。但在實(shí)踐應(yīng)用中，其工藝復(fù)雜、影響因素較多和工藝穩(wěn)定性差的問題長(zhǎng)期困擾著專業(yè)技術(shù)人員和從業(yè)者，限制了技術(shù)的推廣。

實(shí)踐表明，參照文中有關(guān)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行合適的金屬化前處理和嚴(yán)格的化學(xué)鍍鎳工藝，可獲得鍍層外觀均勻一致、結(jié)晶細(xì)致和結(jié)合力優(yōu)良的化學(xué)鍍鎳層。工件發(fā)生漏鍍、鍍層表面粗糙、顏色發(fā)暗、掛具出現(xiàn)化學(xué)鍍鎳層等問題的概率明顯降低，可以為碳纖維增強(qiáng)PEEK復(fù)合材料表面進(jìn)行類似金屬化處理提供借鑒參考。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2015-05-04修回日期： 2015-11-02

中圖分類號(hào)：TQ153.12

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.3969/j.issn.1001-3849.2016.02.007