碳纳米管是一种具有极高综合性能的新材料,导电性极强,场发射性能优良,兼具金属性和半导体性,韧性很好,强度比钢高100倍,但密度只有钢的1/6。但是,为使碳纳米管在复合材料中发挥作用,有两个必须解决的问题:第一碳纳米管在基体中均匀分散,均匀分散包括碳纳米管不团聚和弥散分布于基体中;第二碳纳米管与基体材料良好结合。超声波清洗技术在复合电镀层制备过程中发挥了均匀分散和结合的作用。
而复合电镀是指在电镀液中添加固体微粒,并采用相应的工艺措施,使金属与微粒共沉积,形成具有不同性能和用途的复合镀层。
对于碳纳米管在基体金属中的分散状况利用超声振荡辅助电镀基本解决了碳纳米管的团聚问题,并使碳纳米管在铜基中均匀地弥散分布。超声波清洗机(超声振荡仪)能够使溶液中生成的微气泡瞬间爆开,产生高能量的冲击以撞开碳纳米材料的团聚,同时超声波在溶液中的空化作用可以产生局部高温而破坏碳纳米材料之间的相互作用,两种作用相互联合促进了碳纳米材料在溶液中的良好分散。
而碳纳米管与基体金属的结合状况,当碳纳米管以团聚形式复合时,碳纳米管断续地被包覆金属球:当碳纳米管以分散形式复合时,易被连续包覆,没有空隙,并且碳纳米管与基体形成了一定的界面结合。由此解决好了碳纳米管在复合镀层的分散问题,就有利于碳纳米管与铜基之间的结合。
碳纳米管复合电镀层,分散与结合这两个问题的解决具有一致性。解决好碳纳米管在复合镀层中的分散问题,有利于碳纳米管与铜基之间的良好结合,从而获得有多种优越物理化学特性的碳纳米管。
超声波清洗机辅助碳纳米管的复合电镀层结合,通过其空化效应和机械振动效应,解决了碳纳米材料的均匀分散,特别是在分散剂作用下,能够进一步提高分散效果,从而获得性能优异的新材料。
领取专属 10元无门槛券
私享最新 技术干货