玻璃纖維表面化學(xué)鍍鈷–鐵–磷合金

李茸1，周萬城2，王思力1

(1.西安高科技研究所603室，陜西西安710025;2.西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國家重點實驗室，陜西西安710072)

摘要：對玻璃纖維進(jìn)行丙酮除膠、乙醇除油、NH4F粗化、膠體鈀活化、鹽酸解膠、次磷酸鈉還原等前處理后，以堿性化學(xué)鍍工藝在其表面鍍覆了Co–Fe–P合金。采用掃描電子顯微鏡觀察鍍層微觀形貌，利用能譜儀分析其化學(xué)成分，通過熱震試驗測試鍍層與玻璃纖維的結(jié)合力。結(jié)果表明，玻璃纖維表面鍍層覆蓋均勻、完整，結(jié)合力良好，鍍層中Co、Fe、P的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別約為90%、4.1%和4.5%。經(jīng)化學(xué)鍍Co–Fe–P合金處理后，玻璃纖維在8.2~12.4GHz波段內(nèi)的微波吸收性能明顯改善。

關(guān)鍵詞：玻璃纖維;鈷–鐵–磷合金;化學(xué)鍍;前處理;吸波

中圖分類號：TQ153.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1004–227X(2013)01–0029–03

表面金屬化的玻璃纖維具有兼容性好、質(zhì)量輕等優(yōu)點，可以用作電磁干擾屏蔽填充物以及纖維增強(qiáng)金屬復(fù)合材料。玻璃纖維本身是一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料，耐高溫、耐腐蝕，化學(xué)穩(wěn)定性好，作為增強(qiáng)性材料在未來吸波材料應(yīng)用中具有發(fā)展?jié)摿1-2]。

玻璃纖維表面金屬化的方法很多，由于化學(xué)鍍法工藝設(shè)備簡單、污染較低，以及可以在非導(dǎo)體基體上進(jìn)行沉積，而得到人們重視。玻璃纖維表面金屬化多以沉積鎳基合金為主，如Ni–Fe–P[3]、Ni–Co–P[4]、Ni–P[5-6];也有少量在玻璃纖維表面沉積Cu[7]的報道。近年來由于對鍍層要求的多樣化，改善其金屬特性也越來越受到人們重視，由于金屬鈷與鐵一樣具有很高的磁性能，但其居里溫度達(dá)到1150°C，因此金屬鈷及鈷基多元合金作為磁性材料和電磁屏蔽材料的研究日漸受到人們的關(guān)注。關(guān)于玻璃纖維表面化學(xué)鍍鈷基合金的研究逐漸增多，如Co–P[8]、Cu–Co–P[9]、Ni–Co–P[10]等。時刻等人[11]曾在玻璃纖維表面化學(xué)鍍Ni–Co–Fe–P合金，研究少量金屬鐵對鍍層導(dǎo)電性能的影響。目前關(guān)于玻璃纖維表面化學(xué)鍍金屬Co基Co–Fe–P合金鍍層的報道鮮有見到。本文介紹了一種在玻璃纖維基體上堿性高溫化學(xué)鍍Co–Fe–P合金的工藝，并對所得Co–Fe–P合金鍍層的結(jié)合力、厚度、成分及吸波性能進(jìn)行了的測試。

1·化學(xué)鍍Co–Fe–P合金工藝

1.1工藝流程

除膠─除油─水洗─粗化─水洗─活化─解膠─還原─化學(xué)鍍─水洗─晾干。

1.2前處理

1.2.1除膠

體積分?jǐn)?shù)為30%的丙酮溶液，常溫浸泡5~6h。

1.2.2除油

采用無水乙醇，在超聲波下常溫浸泡10min。

1.2.3粗化

50g/L的NH4F溶液，在超聲波下常溫浸泡5min。