化学紧固件镀镍在纳米碳管中的影响

　　研究发现，纳米碳管具有高强度、高模量及高温稳定性和较大的长径比(>1000)，完全可能代替碳纤维成为新型的纤维增强体，提高复合材料的性能。但由于纳米碳管与金属基体之间的润湿性很差，一般不发生化学反应，而且互扩散系数小，所以在制备成复合材料时，纳米碳管与基体难以形成牢固的结合。

　　1实验部分

　　1.1纳米碳管的制备及化学镀前的预处理纳米碳管的制备采用催化裂解法，乙炔为碳源，氮气为载气，钴为催化剂，在卧式炉中的石英管内进行，反应温度为750e，反应时间为20分钟。所得原产物中含有约60wt%的纳米碳管，其它大部分是催化剂纳米颗粒和作为载体的纳米SiO2，另外还有少量的无定型碳存在25e，反应时间均为30分钟。

　　1.2化学镀镍经过上述预处理的纳米碳管以具有良好的表面活性，实验证明可以直接进行化学镀镍。在碱性条件下，采用硫酸镍为镀液主要成分，柠檬酸钾(K3C6H5O7)为络合剂，次亚磷酸钠(NaH2PO2)为还原剂在纳米碳管表面进行化学镀镍,镀液的pH值由PHS-3C型台式酸度计(上海大中分析仪器厂)测定。镀液与纳米碳管的搅拌采用恒温玻璃水浴电动搅拌机进行。

　　1.3施镀温度的影响施镀温度的提高可以增强镀液中离子的活泼性和扩散速度，从而提高镀覆反应的速度。然而对于纳米碳管而言，沉积速度不宜过快，否则镍将趋向于以纳米颗粒的形式沉积在碳管表面。

　　1.4pH值的影响镀层的质量对pH值非常敏感。pH值过大，会使次磷酸镍的沉淀点大大降低，导致镀液的自行分解或者倾向于以纳米颗粒的形式沉积在纳米碳管表面，故必须选择合适的pH值，一般应限制在89这个范围内。

　　1.5施镀时间的影响利用TEM跟踪观察发现，在优化的实验条件下，短时间镀镍后在纳米碳管表面已形成包覆层，但不均匀、有隙缝，质量不是很好。

　　2结论

　　(1)纳米碳管的化学镀前的预处理取得了良好的效果，为进一步的化学镀镍提供了催化表面。

　　(2)对纳米碳管的化学镀镍各因素不同水平进行了正交实验，得到一最佳工艺条件(包括镀液配方)。