一种电镀过程中用于碳纤维固定的装置的制作方法

本实用新型属于碳纤维表面电镀技术领域，具体涉及一种电镀过程中用于碳纤维固定的装置。

背景技术：

碳纤维密度小，比强度和比模量高，常用做增强相制备先进复合材料，碳纤维作为增强相尤其是作为金属基复合材料增强相时常需要进行碳纤维表面金属化，金属化的一种最重要工艺就是电镀。在碳纤维表面进行电镀金属(镍、铜、铬)时，通常是将碳纤维分散在电镀液中，在磁力搅拌器的搅拌下进行电镀作业。

发明人认为：碳纤维在搅拌的过程中，容易随电镀液的流动出现“集聚成团”现象，从而影响到镀层的质量，且容易加重内部的碳纤维丝束难以镀上金属(“黑心”)的问题。由于碳纤维表面疏水，单束的碳纤维就含有成千上万根单丝，所以内部的单丝往往无法镀上金属。

另外发明人发现，磁力搅拌子或者机械搅拌棒在搅拌时与碳纤维发生碰撞，连续碰撞会对电镀镀层的厚度和均匀度有很大的影响，造成碳纤维的镀层厚度不均匀。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种电镀过程中用于碳纤维固定的装置。

本实用新型的第一目的是提供一种电镀过程中用于碳纤维固定的装置，将碳纤维丝束均匀地分散在电镀液中，同时又不会在电镀液中搅拌装置的影响下团聚，避免磁力搅拌子或者机械搅拌棒连续碰撞碳纤维造成的碳纤维镀层不均匀现象。

本实用新型的第二目的是提供一种电镀过程中用于碳纤维固定的方法，基于上述电镀过程中用于碳纤维固定的装置，实现碳纤维的均匀电镀。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种电镀过程中用于碳纤维固定的装置，包括上支撑板与底座，所述上支撑板与底座之间通过连接板固定，所述上支撑板中均布设有多个上固定孔，所述底座中均布设有多个下固定孔，所述上固定孔与下固定孔配合使用；所述上固定孔及下固定孔用于穿过碳纤维以实现碳纤维的固定及分离设置。

采用上支撑板与底座分离设置的方式，碳纤维在穿过上固定孔与下固定孔的过程中实现了与周围碳纤维的分离，避免了碳纤维在搅拌后聚集成团，使得碳纤维被均匀电镀

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用上支撑板与底座分离设置的方式，碳纤维在穿过上固定孔与下固定孔的过程中实现了与另一上固定孔中碳纤维的分离，避免了碳纤维在搅拌后聚集成团，使得碳纤维被均匀电镀。

同时因为碳纤维束在上固定孔与下固定孔的限位下实现了分离设置，能够有效解决碳纤维内部丝束难以镀上金属的问题，改善了金属镀层质量。

本实用新型中装置用料简单常见，易操作，对碳纤维电镀的影响几乎忽略不计，可重复使用，无污染。

附图说明

构成本申请的一部分说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型实施例1中整体结构主视图；

图2为本实用新型实施例1中整体结构仰视图；

图3为本实用新型实施例2中第一视角的碳纤维电镀镍后的截面扫描电镜照片；

图4为本实用新型实施例2中第二视角的碳纤维电镀镍后的截面扫描电镜照片；

图5为本实用新型实施例2中第三视角的碳纤维电镀镍后的截面扫描电镜照片；

图6为本实用新型实施例2中第四视角的碳纤维电镀镍后的截面扫描电镜照片；

图7为本实用新型实施例2中碳纤维电镀镍后的表面扫描电镜照片；

图8为本实用新型实施例3中第一视角的碳纤维电镀镍后的截面扫描电镜照片；

图9为本实用新型实施例3中第二视角的碳纤维电镀镍后的截面扫描电镜照片；

图10为本实用新型实施例3中第一视角的碳纤维电镀镍后的表面扫描电镜照片；

图11为本实用新型实施例3中第二视角的碳纤维电镀镍后的表面扫描电镜照片。

图中：1、上支撑板；2、上固定孔；3、碳纤维；4、下固定孔；5、下支撑板；6、配重球；7、液体进出口；8、底板；9、连接板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本实用新型的一种典型实施方式中，如图1-2所示，一种电镀过程中用于碳纤维3固定的装置，包括上支撑板1与底座，所述上支撑板1与底座之间通过连接板9固定，所述上支撑板1中均布设有多个上固定孔2，所述底座中均布设有多个下固定孔4，所述上固定孔2与下固定孔4配合使用；所述上固定孔2及下固定孔4用于穿过碳纤维3以实现碳纤维3的分离设置。

进一步，所述上支撑板1为环状结构，所述上支撑板1的环形侧面均布设有所述上固定孔2。

进一步，所述底座包括下支撑板5及底板8，所述下支撑板5与底板8固定连接，所述下支撑板5为环状结构，所述下支撑板5的环形侧面均布设有所述下固定孔4。

进一步，所述底板8中设有配重球6。

具体的，配重球6可以为玛瑙球，玻璃球等结构。

进一步，所述底板8的底端面设有环形槽，所述环形槽中设有多个配重球6，所述配重球6可以环形槽滑动。

进一步，所述底板8中设有液体进出口7。

一种电镀过程中用于碳纤维3固定的方法，利用了上述的电镀过程中用于碳纤维3固定的装置，包括以下步骤：

步骤1，采用除胶、活化的方式对碳纤维3进行预处理，将预处理后的碳纤维3束经超声波分散后均匀平铺在上支撑板1与下支撑板5之间，碳纤维3的两端分别穿过上固定孔2和下固定孔4后绷直；当碳纤维3大于设定值时，将碳纤维3依次穿过多个上固定孔2及下固定孔4后形成s形结构；当碳纤维3长度小于上固定孔2与下固定孔4间距时，采用扎丝的方法固定(具体操作方法为：从固定孔中引出一段距离不和电解质溶液反应且可以打结的材料(如棉线，塑料纤维等等)将碳纤维末端捆住进行固定)。

步骤2，在底板8的表面放置配重球6，使得底板8固定在镀液中不随搅拌作用而运动；

步骤3，将所述的电镀过程中用于碳纤维3固定的装置及安装完毕的碳纤维3放置于镀液中进行电镀；将磁力搅拌器沿上支撑板1伸入所述的电镀过程中用于碳纤维3固定的装置中，上支撑板1中环形结构的内直径大于磁力搅拌器中磁铁的活动范围。

部分电镀液从上支撑板与下支撑板中间穿过，部分电镀液从上支撑板顶部进入多个碳纤维包围的空间中，部分电镀液从底板中的液体进入孔进入多个碳纤维包围的空间中，电镀液在穿过时会与碳纤维均匀接触。

步骤4，碳纤维3电镀完成后将所述的用于碳纤维3固定的装置从电镀液中取出，将碳纤维3拆离。

步骤3中，在电镀碳纤维3时，将磁力搅拌器沿上支撑板1伸入所述的电镀过程中用于碳纤维3固定的装置中。

实施例2，采用传统方式对碳纤维进行电镀镀镍处理，电镀参数为：电压6v，电流1a，时间30min。

由图3、4可知，传统工艺电镀过程中易出现“集聚成团”现象，碳纤维丝束粘结在一起。

图5、6表明处于内部的碳纤维丝束难以镀上金属，碳纤维丝束聚集造成镀层厚度不均匀，镀层质量差。

由图7可知，碳纤维表面亮白色颗粒为金属镍颗粒，表面颗粒分布不均匀，存在碳纤维部分表面未镀上的现象，这表明电镀效果差异明显。

实施例3，采用本装置对碳纤维进行电镀镀镍处理，电镀参数为电压6v，电流1a，时间30min。

在图8、9中，中间黑色的部分为碳纤维，周围包裹一层的是镍金属层(亮白色)，镀层明显，厚度相对均匀。

在图10、11中，可以清楚的看到，每根碳纤维表面都呈较为光滑的亮白色，可明显看到碳纤维表面金属镍颗粒的堆积效果，颗粒大小和分布较为均匀，且几乎不存在未镀上的情况。即试验结果证明使用本实用新型装置可以有效的改善碳纤维丝束聚集而引起的镀层不均匀、镀层质量差和“黑心”等问题。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。