胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法与流程

本发明属于复合材料领域，涉及一种胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法。

背景技术：

碳纤维(carbonfiber，简称cf)是由碳元素组成的一种特种纤维，具有密度小、质量轻、强度大、热膨胀系数小、摩擦系数小、润滑性好、导电性好、耐腐蚀性好、与其他材料相容性好、柔曲性好、可设计性强等优点，常被选作理想的复合材料增强体广泛应用于复合材料的制备。碳纤维增强铝基复合材料综合碳纤维增强相和铝基体的优异性能于一体，具有抗氧化、耐高温、抗辐照及防燃、不吸湿不放气不老化、导电导热性好等诸多方面的优点，成为最具发展潜力的复合材料之一。其应用领域也由航空航天、军工领域向民用的汽车工业、电子、体育用品、建筑等领域逐步拓展，显示出了巨大的潜力。

碳纤维增强铝基复合材料一般采用液态铸造法制备，cf和al的润湿性有限，导致复合材料中cf与al的界面相容性差，高温下cf与al在界面处反应生成脆性相al4c3使复合材料的性能有所下降。对碳纤维进行改性，在cf表面涂覆单金属层(ni或cu)，可以改善cf和al的润湿性，抑制界面反应的发生。rams研究表明，ni涂层在cf/al界面处生成的ni-al-p的金属间化合物可改善6061铝合金和碳纤维的润湿性，但是al3ni相不规则地沉积在cf-al界面上或者分散在基体合金中，可能会作为潜在的裂纹源使复合材料的承载能力变差而容易断裂，同时ni向纤维的扩散会促进纤维的石墨化并损伤碳纤维。urena研究表明，cu在cf/al界面处生成al2cu相，阻止纤维与铝的直接接触及al4c3的生成，改善润湿性，且镀cu碳纤维在高温下具有较好的强度保持率，但是cf-cu界面不存在化学反应及扩散反应，其界面是一种以机械结合为主的物理结合，界面处存在孔隙，致密性差，界面结合力差。故ni涂层和cu涂层作为单一涂层并不是最理想的涂层。而cu-ni双镀层改性碳纤维经热处理后，复合镀层与碳纤维形成结合力强的扩散结合，且cu层作为中间层对ni向c的扩散有阻碍作用，减弱对纤维的损伤。

邹豪豪采用两步法化学镀(碳纤维表面先镀铜再镀镍)制备cu-ni复合金属涂层，化学镀单层ni和单层cu所需硫酸镍和硫酸铜的用量分别为20-25g/l和25-30g/l，而本专利采用一步法化学镀cu-ni双镀层所需的硫酸镍和硫酸铜的用量仅为2g/l和10g/l，药品用量更少，实验步骤简捷，实验效率更高；且一步法化学镀所用的还原剂为次亚磷酸钠，替代传统化学镀铜时的甲醛，减少对人体的危害。

张宁采用传统的金属钯活化法(金属钯活化是使基体表面形成一层非连续的贵金属颗粒，使基体表面有催化还原的能力，使化学镀反应能在基体表面顺利进行)对碳纤维进行活化处理，金属钯的价格昂贵，药品成本高，废液易造成环境污染；赖兴华采用传统的胶体铜活化法对abs塑料进行活化处理，传统的胶体铜活化液的稳定性差，活化性弱，活化处理后化学镀时存在漏镀现象且难以形成连续均匀的金属镀层，且经传统胶体铜活化处理后只能进行化学镀单金属层。

综上所述，当前技术中，存在着金属钯活化法中金属钯的用量多且钯价格昂贵，废液严重污染环境等不足；传统胶体铜活化液稳定性差、活化性弱、活化处理后化学镀时存在漏镀现象且难以形成连续均匀的金属镀层等不足；以及当前化学镀复合镀层中两步法化学镀原料用量多且步骤繁琐等不足。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对当前技术中存在的不足，提供一种优化的胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法。该方法采用的胶体铜活化法，取代传统的钯，采用便宜的物料硫酸铜，且优化后的活化液稳定性好、活化性强、后续化学镀时形成的复合镀层均匀连续；并且一步法化学镀铜-镍双金属层的方法，比起先镀铜后镀镍的两步法而言，硫酸铜和硫酸镍的用量减少，一步法更快捷，效率更高；用次亚磷酸钠替代甲醛作还原剂，减少环境污染和对人体危害。

本发明的技术方案为：

一种胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法，包括以下步骤：

步骤一、碳纤维表面预处理

(1)去胶：将碳纤维置于管式炉氩气保护气氛中，380～420℃下保持20～40min，完成去胶；

(2)分散：将去胶后的碳纤维放入聚乙二醇分散剂中，并在室温下超声处理5～15min；

(3)除油：将经分散处理后的碳纤维放入除油剂中，并在45～55℃下浸泡30～40min；其中，除油剂为含有50g/l的氢氧化钠、15g/l的碳酸钠、30g/l的磷酸钠的水溶液；

(4)粗化：将除油处理后的碳纤维放入粗化液中，30～40℃下浸泡20～40min；其中，粗化液为含有200g/l的硫酸铵、100ml/l硫酸的水溶液；

(5)中和：经粗化处理的碳纤维浸没入10％的氢氧化钠溶液中，超声处理2-4min；

(6)活化：将粗化处理后的碳纤维在50-55℃下浸没在活化液中3～8min；其中，活化液为每升含有10g的明胶、25g硫酸铜、8g硼氢化钠、20ml正丁醇、2ml稀硫酸，且ph值为8-9的水溶液；

(7)解胶：活化处理后的碳纤维浸没入5％的氢氧化钠溶液，室温下超声处理2min；

上述预处理过程中每一步完成后，都要用去离子水冲洗2-3次。

步骤二、一步法碳纤维表面化学镀铜-镍双金属层

将预处理过的碳纤维放入镀液中，60-70℃下保温55-65min，即可得到包覆铜-镍双金属层的改性碳纤维；所述的镀液为每升含有10g的五水硫酸铜、2g的硫酸镍、25g的柠檬酸钠、30g的硼酸、30g的次亚磷酸钠、10mg的2.2’-联吡啶、50mg的苯亚磺酸钠、6.5mg的甲基橙，且ph值为8-9的水溶液；其中，硫酸铜作为铜盐，是cu²⁺的供应源；2.2’-联吡啶、苯亚磺酸钠、甲基橙为本化学镀体系中有效的添加剂，一定程度上降低化学沉积速率，镀液更稳定；次亚磷酸钠作为还原剂，硫酸镍形成的ni⁺作再活化剂，二者保证化学镀反应的持续进行；柠檬酸纳作为缓冲剂调节镀液ph值，使镀液更稳定；硼酸配合缓冲剂作为ph值调节剂。

所述的碳纤维为聚丙烯腈(pan)基碳纤维。

所述的步骤一中第(6)步中活化液的制备方法为：

a、称取10g的明胶溶于700ml去离子水中，溶液温度保持在60℃，得到a溶液；

b、将上述溶液用稀硫酸调节ph值至1.8，称取25g硫酸铜加入a溶液中，使之溶解，得到b溶液；

c、称取8g硼氢化钠溶解于b溶液中，得到c溶液；

d、向c溶液中加入20ml正丁醇作消泡剂，得到d溶液；

e、待冷却至室温后，将d溶液加去离子水至1l，氨水调节活化液ph值为8.5，活化温度50℃，活化时间5min。

所述的步骤二中的镀液的制备方法为：

(1)称取10g的五水硫酸铜用900ml去离子水溶解，搅拌；

(2)依次称取2g的硫酸镍、25g的柠檬酸钠、30g的硼酸、10mg的2.2’-联吡啶、50mg的苯亚磺酸钠、6.5mg的甲基橙加入上述溶液中，搅拌；

(3)称取30g的次亚磷酸钠用100ml去离子水充分溶解后加入上述溶液中，搅拌；

(4)用氨水调节上述混合溶液的ph值为8-9；

(5)将预处理过的碳纤维放入上述镀液中，在恒温箱中60-70℃下保温55-65min。

本发明的实质性特点为：

本发明用铜代替贵金属钯作为活性组分进行非金属镀前活化处理，不用贵金属钯，降低成本，减少环境污染，降低了传统活化时使用钯、铂、金等贵金属活化剂时造成的质量损失，催化性能优良，使活化后经化学镀的覆盖率达到了近100％；活化处理后，采用一步法制备化学镀铜-镍双金属层，取代传统的两步法化学镀(先镀铜后镀镍)，硫酸铜和硫酸镍的用量减少；且一步法化学镀采用次亚磷酸钠作还原剂，代替传统化学镀铜时的甲醛，减少环境污染和对人体危害；一步法化学镀节省实验步骤，减少药品用量，提高实验效率。

本发明的有益效果：

(1)采用胶体铜活化法对碳纤维进行活化处理，省去了敏化、还原的预处理步骤，减少药品用量，效率更高；用铜代替贵金属钯、银作为活性组分，降低成本；减少贵金属钯对环境污染，减少对人体危害；优化后的胶体铜活化液稳定性好、活化性强、催化性能优良，后续化学镀形成的金属镀层的覆盖率更高且镀层连续均匀；

(2)对碳纤维进行化学镀，无需外加直流电源、输电设备和辅助电极，工艺简单；相比电镀而言，化学镀的成本较低，环境污染小，废液排放少；化学镀层更加均匀致密，覆盖率更好，避免电镀时“黑芯”现象的出现；

(3)经胶体铜活化处理后可直接采用一步法在碳纤维表面化学镀覆铜-镍复合金属层，相比两步法化学镀(先镀铜后镀镍)而言，硫酸铜和硫酸镍的用量分别从25g/l和20g/l减少到10g/l和2g/l，减少药品用量，节省实验步骤，提高实验效率；采用次亚磷酸钠代替化学镀铜时用甲醛作还原剂，减少对人体的危害；一步法化学镀的镀液稳定性好，镀层均匀平整。经热处理后，碳纤维与铜-镍复合金属镀层之间形成界面结合力强的扩散结合。

附图说明

图1为实施例1中得到的碳纤维表面镀铜-镍双金属层sem图

图2为实施例1中得到的碳纤维表面镀铜-镍双金属层eds图

图3为实施例2中得到的碳纤维表面包覆铜层-镍颗粒sem图

图4为实施例3中得到的碳纤维表面铜-镍双金属层胞状物突起sem图

图5为实施例4中得到的碳纤维表面铜层覆盖率低sem图

图6为实施例5中得到的碳纤维表面结构粗糙sem图

图7为实施例6中得到的碳纤维表面粘覆铜颗粒sem图

图8为实施例7中得到的碳纤维表面铜-镍双金属层胞状物突起sem图

图9为实施例8中得到的碳纤维表面铜层覆盖率低sem图

图10为实施例9得到的碳纤维表面镀铜-镍双金属层sem图

图11为实施例10得到的碳纤维表面铜层覆盖率低sem图

图12为实施例11得到的碳纤维表面粘覆铜颗粒sem图

具体实施方式

所述的碳纤维为聚丙烯腈(pan)基碳纤维，长度为2-3mm，直径为6.9um，密度为1.76g.cm^-3。

本发明提出的一种胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法。

实施例1

本实施例是一种胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法。

本实施例的具体实施步骤为：

步骤一、碳纤维表面预处理

1、去胶：将碳纤维置于管式炉氩气保护气氛中400℃下高温保持30min进行去胶处理；

2、分散：将去胶后的碳纤维浸没入聚乙二醇分散剂中，并在室温下超声处理10min；

3、除油：配制含有50g/l的氢氧化钠、15g/l的碳酸钠、30g/l的磷酸钠的水溶液作除油剂，将经分散处理后的碳纤维浸没入除油剂中，并在50℃下浸泡35min；

4、粗化：配制200g/l的硫酸铵、100ml/l的硫酸溶液作粗化液，将除油处理后的碳纤维浸没入粗化液中35℃下浸泡30min；

5、中和：将粗化处理的碳纤维浸没入10％的氢氧化钠溶液中超声处理3min；

6、活化：活化液的配制顺序为：

a、称取10g的明胶溶于700ml去离子水中，溶液温度保持在60℃，得到a溶液；

b、将上述溶液用稀硫酸调节ph值至1.8，称取25g硫酸铜加入a溶液中，使之完全溶解，得到b溶液；

c、称取8g硼氢化钠溶解于b溶液中，得到c溶液；

d、向c中加入20ml正丁醇作消泡剂，得到d溶液；

e、待冷却至室温后，将d溶液加去离子水至1l，氨水调节活化液ph值为8.5，活化温度50℃，活化时间5min；

7、解胶：活化处理后的碳纤维浸没入5％的氢氧化钠溶液，室温下超声处理2min；

上述预处理过程中每一步完成后，产物都要用去离子水冲洗2-3次。

步骤二、一步法碳纤维表面化学镀铜-镍双金属层

(1)称取10g的五水硫酸铜用900ml去离子水溶解，电磁搅拌5min；

(2)依次称取2g的硫酸镍、25g的柠檬酸钠、30g的硼酸、10mg的2.2’-联吡啶、50mg的苯亚磺酸钠、6.5mg的甲基橙加入上述溶液中，电磁搅拌10min；

(3)称取30g的次亚磷酸钠用100ml去离子水溶解后加入上述溶液中，电磁搅拌5min；

(4)用氨水调节上述溶液的ph值为8.5；

(5)将预处理过的碳纤维放入上述镀液中，在恒温箱中70℃下保温60min。

此实施例得到的改性碳纤维表面呈现亮银色，通过sem观察分析可知纤维表面镀层连续平整且均匀致密，内层为铜层，外层为镍层(如附图1，2)。

实施例2

本实施例是一种胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法。

本实施例的具体实施步骤为：

步骤一同实施例1的碳纤维表面预处理过程，包括去胶、分散、除油、粗化、中和、活化、解胶。

步骤二、一步法在碳纤维表面化学镀铜-镍双金属层

(1)称取10g的五水硫酸铜用900ml去离子水溶解，电磁搅拌5min；

(2)依次称取1g的硫酸镍、25g的柠檬酸钠、30g的硼酸、10mg的2.2’-联吡啶、50mg的苯亚磺酸钠、6.5mg的甲基橙加入上述溶液中，电磁搅拌10min；

(3)称取30g的次亚磷酸钠用100ml去离子水溶解后加入上述溶液中，电磁搅拌5min；

(4)用氨水调节上述溶液的ph值为8.5；

(5)将预处理过的碳纤维放入上述镀液中，在恒温箱中70℃下保温60min。

此实施例得到的改性碳纤维表面呈现暗灰色，通过sem可知内层铜层均匀连续，外层镍单质以颗粒状附着在铜层表面，并未形成完整连续的镍层。分析可知，当硫酸镍含量低时，反应难以持续进行，不能完整镀覆形成铜-镍双金属层(如附图3)。

实施例3

本实施例是一种胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法。

本实施例的具体实施步骤为：

步骤一同实施例1的碳纤维表面预处理过程，包括去胶、分散、除油、粗化、中和、活化、解胶。

步骤二、一步法在碳纤维表面化学镀铜-镍双金属层

(1)称取10g的五水硫酸铜用900ml去离子水溶解，电磁搅拌5min；

(2)依次称取4g的硫酸镍、25g的柠檬酸钠、30g的硼酸、10mg的2.2’-联吡啶、50mg的苯亚磺酸钠、6.5mg的甲基橙加入上述溶液中，电磁搅拌10min；

(3)称取30g的次亚磷酸钠用100ml去离子水溶解后加入上述溶液中，电磁搅拌5min；

(4)用氨水调节上述溶液的ph值为8.5；

(5)将预处理过的碳纤维放入上述镀液中，在恒温箱中70℃下保温60min。

此实施例得到的改性碳纤维表面呈现暗银色，通过sem可知外层镍层完整包覆内层的铜层，但镍层表面粗糙，有大量的胞状物突起。分析可知，当硫酸镍的含量过高时，沉积速率太快，形成的镀层疏松不致密有胞状物(如附图4)。

实施例4

本实施例是一种胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法。

本实施例的具体实施步骤为：

步骤一同实施例1的碳纤维表面预处理过程，包括去胶、分散、除油、粗化、中和、活化、解胶。

步骤二、一步法在碳纤维表面化学镀铜-镍双金属层

(1)称取10g的五水硫酸铜用900ml去离子水溶解，电磁搅拌5min；

(2)依次称取2g的硫酸镍、25g的柠檬酸钠、30g的硼酸、10mg的2.2’-联吡啶、50mg的苯亚磺酸钠、6.5mg的甲基橙加入上述溶液中，电磁搅拌10min；

(3)称取30g的次亚磷酸钠用100ml去离子水溶解后加入上述溶液中，电磁搅拌5min；

(4)用氨水调节上述溶液的ph值为8.5；

(5)将预处理过的碳纤维放入上述镀液中，在恒温箱中50℃下保温60min。

此实施例得到的改性碳纤维表面呈现暗褐色，通过sem可知碳纤维表面铜层覆盖率低，并未形成完整包覆铜层。分析可知，当镀液温度太低时，沉积速率很低，不能在纤维表面完整镀覆形成铜金属层(如附图5)。

实施例5

本实施例是一种胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法。

本实施例的具体实施步骤为：

步骤一同实施例1的碳纤维表面预处理过程，包括去胶、分散、除油、粗化、中和、活化、解胶。

步骤二、一步法在碳纤维表面化学镀铜-镍双金属层

(1)称取10g的五水硫酸铜用900ml去离子水溶解，电磁搅拌5min；

(2)依次称取2g的硫酸镍、25g的柠檬酸钠、30g的硼酸、10mg的2.2’-联吡啶、50mg的苯亚磺酸钠、6.5mg的甲基橙加入上述溶液中，电磁搅拌10min；

(3)称取30g的次亚磷酸钠用100ml去离子水溶解后加入上述溶液中，电磁搅拌5min；

(4)用氨水调节上述溶液的ph值为8.5；

(5)将预处理过的碳纤维放入上述镀液中，在恒温箱80℃下保温60min。

此实施例得到的改性碳纤维表面呈现暗银色，通过sem可知外层镍层完整包覆内层的铜层，但镍层表面粗糙，有大量的胞状物突起。分析可知，当镀液温度过高时，反应速度过快，沉积速率提升，镀层粗糙度明显增加，且出现微孔，结构疏松(如附图6)。

实施例6

本实施例是一种胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法。

本实施例的具体实施步骤为：

步骤一同实施例1的碳纤维表面预处理过程，包括去胶、分散、除油、粗化、中和、活化、解胶。

步骤二、一步法在碳纤维表面化学镀铜-镍双金属层

(1)称取10g的五水硫酸铜用900ml去离子水溶解，电磁搅拌5min；

(2)依次称取2g的硫酸镍、25g的柠檬酸钠、30g的硼酸、10mg的2.2’-联吡啶、50mg的苯亚磺酸钠、6.5mg的甲基橙加入上述溶液中，电磁搅拌10min；

(3)称取30g的次亚磷酸钠用100ml去离子水溶解后加入上述溶液中，电磁搅拌5min；

(4)用氨水调节上述溶液的ph值为7；

(5)将预处理过的碳纤维放入上述镀液中，在恒温箱中70℃下保温60min。

此实施例得到的改性碳纤维表面呈现暗褐色，通过sem可知纤维表面只附着着铜颗粒，并未形成铜层。分析可知，当镀液ph值太低时，沉积速率很低，不能在纤维表面镀覆成金属铜层(如附图7)。

实施例7

本实施例是一种胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法。

本实施例的具体实施步骤为：

步骤一同实施例1的碳纤维表面预处理过程，包括去胶、分散、除油、粗化、中和、活化、解胶。

步骤二、一步法在碳纤维表面化学镀铜-镍双金属层

(1)称取10g的五水硫酸铜用900ml去离子水溶解，电磁搅拌5min；

(2)依次称取2g的硫酸镍、25g的柠檬酸钠、30g的硼酸、10mg的2.2’-联吡啶、50mg的苯亚磺酸钠、6.5mg的甲基橙加入上述溶液中，电磁搅拌10min；

(3)称取30g的次亚磷酸钠用100ml去离子水溶解后加入上述溶液中，电磁搅拌5min；

(4)用氨水调节上述溶液的ph值为10；

(5)将预处理过的碳纤维放入上述镀液中，在恒温箱中70℃下保温60min。

此实施例得到的改性碳纤维的表面呈现暗银色，通过sem可知外层镍层完整包覆内层的铜层，但镍层表面粗糙，有大量的胞状物突起。分析可知，当镀液ph值过高时，反应速度过快，沉积速率提升，镀层粗糙度明显增加，且出现微孔，结构疏松(如附图8)。

实施例8

本实施例是一种胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法。

本实施例的具体实施步骤为：

步骤一同实施例1的碳纤维表面预处理过程，包括去胶、分散、除油、粗化、中和、活化、解胶。其中活化时间为2min。

步骤二同实施例1的一步法碳纤维表面化学镀铜-镍双金属层。

此实施例得到的改性碳纤维的表面呈现暗红褐色，通过sem可知铜层不均匀不平整，纤维表面存在未镀的地方，说明活化时间2min太短，形成的催化活性中心太少，使得镀层的覆盖率低(如附图9)。

实施例9

本实施例是一种胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法。

本实施例的具体实施步骤为：

步骤一同实施例1的碳纤维表面预处理过程，包括去胶、分散、除油、粗化、中和、活化、解胶。其中活化时间为10min。

步骤二同实施例1的一步法碳纤维表面化学镀铜-镍双金属层。

此实施例得到的改性碳纤维的表面呈现亮银色，纤维表面镀层均匀平整，与活化5min时无异，说明活化时间为5min即可在碳纤维表面形成大量的催化活性中心，促进后续化学镀时复合金属层的吸附形成，无需延长活化时间(如附图10)。

实施例10

本实施例是一种胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法。

本实施例的具体实施步骤为：

步骤一同实施例1的碳纤维表面预处理过程，包括去胶、分散、除油、粗化、中和、活化、解胶。其中活化温度40℃。

步骤二同实施例1的一步法碳纤维表面化学镀铜-镍双金属层。

此实施例得到的改性碳纤维的表面呈现暗褐色，通过sem可知纤维表面存在漏镀的现象，并未形成连续平整的铜镀层，说明活化温度过低，不利于在碳纤维表面形成催化活性中心，不利于化学镀时金属铜层的吸附形成(如附图11)。

实施例11

本实施例是一种胶体铜活化碳纤维并一步制备化学镀铜-镍双金属层的方法。

本实施例的具体实施步骤为：

步骤一同实施例1的碳纤维表面预处理过程，包括去胶、分散、除油、粗化、中和、活化、解胶。其中活化温度70℃。

步骤二同实施例1的一步法碳纤维表面化学镀铜-镍双金属层。

此实施例得到的改性碳纤维的表面呈现暗褐色，通过sem可知纤维表面附着着铜颗粒，并未形成连续平整的镀层，分析可知活化温度过高，活化液活性降低，不利于在碳纤维表面形成催化活性中心，不利于化学镀时金属层的吸附形成(如附图12)。

综上可知，当25g/l的五水硫酸铜、10g/l的明胶、8g/l的硼氢化钠、20ml/l正丁醇、2ml/l稀硫酸溶液作活化液，活化液ph值为8-9，活化时间为5min，活化温度为50-55℃时，活化处理后在碳纤维表面形成的催化活化中心更多更均匀，更有利于后续化学镀过程中复合金属镀层在纤维表面的形成。当镀液为10g/l的五水硫酸铜、2g/l的硫酸镍、25g/l的柠檬酸钠、30g/l的硼酸、30g/l的次亚磷酸钠、10mg/l的2.2’-联吡啶、50mg/l的苯亚磺酸钠、6.5mg/l的甲基橙配制而成时，且镀液的ph值为8-9，温度为70℃，施镀时间为60min时，形成的铜-镍合金镀层光滑平整，均匀致密。

通过以上实施例我们可以知道，本发明优化后的胶体铜活化液取代昂贵的金属钯，采用便宜的物料，且优化后的活化液稳定性好，催化性能优良，后续一步法化学镀铜-镍双金属层的覆盖率更高且镀层更均匀平整。

故本发明专利利用优化后的胶体铜活化法对碳纤维进行活化预处理，并用一步法在纤维表面镀覆铜-镍双金属层，对cu-ni双镀层改性碳纤维进行热处理，外层的ni层通过内层的惰性cu层扩散到cf表面，通过有限化学反应起到钉扎效应而强化界面结合，即cf/cu-ni的界面结合分别是通过化学反应机制和溶解扩散机制得到强化形成结合力强的扩散结合，从而改善并提高复合材料的性能。

本发明未尽事宜为公知技术。