碳纖維金屬化重大突破華清研發(fā)團(tuán)隊(duì)在碳纖維金屬化表面改性研究處理過程中發(fā)現(xiàn)了一種改性材料可在碳纖維表面形成一層潔凈催化過渡表面。該種材料通過氧化、絡(luò)合吸附、還原在碳纖維表面形成一層具有催化活性中心，從而使金屬化（化學(xué)鍍、電鍍）過程中形成的晶體或非晶體在活性中心附近生長，形成鍍層。同時(shí)該種材料形成的涂層可在碳纖維與鍍層之間起到一個(gè)化學(xué)媒介的作用，將兩者牢固地連接在一起，在源頭上解決碳纖維金屬化技術(shù)瓶頸問題。

        碳纖維的特性及金屬化的難題碳纖維具有輕量化、高強(qiáng)度、高模量、低密度、高屏蔽、耐腐蝕、耐高溫等高比性能，同時(shí)碳纖維材料還具有與一般碳素材料不同的特性，其外形柔軟，可做成各種織物。但其導(dǎo)電性有待提高，通過對碳纖維的表面進(jìn)行金屬化處理，可以提高其導(dǎo)電性能，而且碳纖維原有的優(yōu)點(diǎn)保持不變。通常情況下，碳纖維表面金屬化采用的工藝為化學(xué)鍍以及電鍍。

        但由于碳纖維具有表面光滑、疏水性和表面惰性等因素，金屬層與基材之間沒有很好的物理或化學(xué)結(jié)合位點(diǎn)，從而出現(xiàn)兩者粘結(jié)力不強(qiáng)的弊端，在宏觀上就表現(xiàn)為金屬層覆蓋不全、容易起泡、容易剝落等現(xiàn)象。因此，在對碳纖維表面進(jìn)行金屬化之前，必須對其表面進(jìn)行改善處理。傳統(tǒng)的前處理工藝包括高溫除膠、粗化、敏化和活化幾個(gè)步驟，工藝過程繁多、需要消耗大量的貴金屬、成本高，同時(shí)無法滿足碳纖維在高端電子產(chǎn)品金屬化需求，制約了碳纖維在電子產(chǎn)品、航空航天等高端領(lǐng)域的應(yīng)用。

        5G領(lǐng)域碳纖維金屬化應(yīng)用隨著信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展以及5G時(shí)代的到來，電子產(chǎn)品在人們的日常生活中越來越普及。廠家追求電子產(chǎn)品的輕型化，普遍采用塑料殼體代替原來的金屬殼體，但這樣降低了屏蔽性能，進(jìn)而形成一種新的污染——電磁輻射污染。碳纖維是電磁增強(qiáng)防護(hù)復(fù)合材料的首選材料。碳纖維金屬化后，其導(dǎo)電性能提高可達(dá)到吸波、屏蔽功能；廣泛應(yīng)用于手機(jī)、印制電路板、電子及通訊基站、軍用材料、生物材料、航空航天等領(lǐng)域。

5G基站

5G手機(jī)

印制電路板

軍用無人機(jī)

人造航天器

        工藝流程如下：

        清洗→改性材料→化學(xué)鍍及其它電鍍通過該技術(shù)可在碳纖維表面得到一種致密性好、粘合性好的銅鍍層。

四、技術(shù)展望

        隨著本產(chǎn)品的研究深入，本產(chǎn)品可應(yīng)用于陶瓷、鎂合金、PET薄膜、電真空玻璃等低表面能基材表面。

    1、陶瓷

        功能陶瓷材料已在電子信息、集成電路、計(jì)算機(jī)、能源工程、超聲換能、生物工程等眾多領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。

        陶瓷在一些應(yīng)用中必須進(jìn)行表面金屬化，并要求鍍層與基體之間具有優(yōu)良的附著力、可焊接熱等性能。但陶瓷材料作為電熱的不良導(dǎo)體，直接進(jìn)行金屬化具有很大的困難，必須經(jīng)過一系列的前處理，來改善表面狀態(tài)，才能獲得金屬鍍層。

        華清團(tuán)隊(duì)研發(fā)的改性材料可用于陶瓷金屬化預(yù)處理。提高鍍層與陶瓷之間的結(jié)合力。

    2、鎂合金

        鎂合金由于重量輕，比強(qiáng)度和比剛度高，還具有優(yōu)良的薄壁成型性能和可再生性能，以及熱傳導(dǎo)性能高，電磁屏蔽作用好、抗電干擾性能高等優(yōu)點(diǎn)，非常適合于3C類產(chǎn)品及電動車及汽車零件的要求，在電子產(chǎn)品發(fā)展中具有日益重要的作用。但鎂合金耐蝕性差是制約其進(jìn)一步推廣使用的主要原因。對鎂合金表面進(jìn)行金屬化是提高鎂合金行之有效的方法。

        華清團(tuán)隊(duì)研發(fā)的改性材料可在鎂合金表面形成一層兼具保護(hù)和催化活性的涂層，可為后續(xù)金屬化提供了基底；該涂層的形成省去了原有的酸浸和活化步驟，減少了基體金屬的損耗。

    3、PET薄膜

        PET薄膜適用于手機(jī)、液晶顯示、薄膜視窗、光學(xué)觸摸屏、電子玩具薄膜線路、軟性線路板印刷、FPCB軟性線路板耗材等領(lǐng)域。但普通PET薄膜不能完全滿足這些領(lǐng)域的要求，因此必須根據(jù)不同的使用領(lǐng)域，從不同的角度對PET進(jìn)行必要的改性。

        華清團(tuán)隊(duì)研發(fā)的改性材料可應(yīng)用于PET薄膜表面，提高其硬度、透光性、粘附性、耐水性、抗菌性能。

    4、玻璃

        玻璃在智能終端上的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面，第一個(gè)是觸控防護(hù)手機(jī)蓋板玻璃；另外一個(gè)是智能顯示玻璃，同時(shí)也是5G時(shí)代手機(jī)后蓋玻璃的最佳選擇。5G通信采用3GHz以上的無線頻譜，毫米波波長很短，將帶來更復(fù)雜的天線結(jié)構(gòu)，來自金屬的干擾非常厲害，現(xiàn)有的天線布局無法滿足，金屬殼非最佳方案。由于玻璃脆性大、不能塑性變形，與金屬性質(zhì)差異大，為獲得玻璃和金屬的氣密性封接，首先必須解決玻璃金屬化問題。但玻璃不具有催化活性，在金屬化必須對其進(jìn)行前處理。

        華清團(tuán)隊(duì)研發(fā)的改性材料可對玻璃進(jìn)行前處理，可增強(qiáng)化學(xué)鍍、真空鍍涂層結(jié)合力。

五、聯(lián)系方式

    聯(lián)系人：黃老師

    手機(jī)：15956919055

    電話：0551-65329295

    地址：合肥市高新區(qū)機(jī)電產(chǎn)業(yè)園北三路8號