成果信息
聚合物基復合材料表面金屬化常用的方法有真空蒸鍍金屬法、真空離子鍍金屬法、電鍍法、化學鍍法、電鑄法、表面直接噴涂金屬法等。這些方法各有其優(yōu)缺點：如真空蒸鍍和真空離子鍍的鍍層厚度均勻，但所需設備昂貴且制件尺寸受設備大小限制，涂層較薄且制備成本較高。電鍍法工序復雜，鍍層附著力相對較低；化學鍍是大多數電鍍工藝中都必須涉及到的，通常作為塑料制品電鍍的前處理工藝，其優(yōu)點是鍍層致密、孔隙率低、適用的基體材料范圍廣，可在金屬、無機非金屬及有機物上沉積鍍層；缺點是鍍液壽命短、穩(wěn)定性差，鍍覆速度慢、不易制備厚涂層，存在環(huán)境污染。電鑄法可制取高光潔度、高導電性、高精度、內腔結構復雜的制件，但每做一個制件就需一個模具，模具成本高、生產周期長。熱噴涂法是把金屬顆粒加熱到熔融狀態(tài)后沉積到基板或工件表面形成涂層；但聚合物基板材料的熔點很低，熱噴涂時熔融金屬顆粒和高溫焰流將對聚合物基板材料表面產生嚴重的破壞；而且由于熱噴涂的加熱溫度較高，所制備的金屬涂層由于氧化和孔隙的產生很難滿足使用要求。冷噴涂技術不需要或者只需要很少量的熱量輸入，加熱溫度低、顆粒飛行速度高，這就有效防止了熱噴涂時的熱影響，減少了基體表面三維畸變，涂層中氧化、相變的發(fā)生，涂層殘余熱應力小，可制備厚涂層；另外，與熱噴涂一個相同的技術優(yōu)勢是通過機械手挾持噴槍或者把基體工件放在數控工作臺上，能夠實現對一些復雜表面、較大工件的噴涂，加工靈活，適應性強。目前可制備純Al涂層和Al-Cu等多層結構。 )
背景介紹
復合材料模具表面金屬化技術即電鑄技術，并且制造出表面采用金屬殼、背面采用分層制造、逐層疊加的非金屬增強材料的新型模具。這種模具將金屬模具精度高、尺寸穩(wěn)定、壽命長的優(yōu)點和非金屬模具制造周期短、重量輕、成本低的優(yōu)點集中于一體。 電鑄屬于金屬電沉積的范疇，它是利用金屬或非金屬的物體型模作為陰極，在其表面進行金屬電沉積，然后將金屬電沉積層與型模分離，得到物體的正像金屬復制品的工藝過程。 )
應用前景
聚合物基復合材料在工業(yè)和國防領域均有廣泛的應用。聚合物基復合材料表面的金屬化不但能夠提高材料耐腐蝕及抗老化性能，起到保護本體的作用，還能實現一些特殊的功能，如導電、導熱涂層、電磁屏蔽涂層、輻照防護涂層等。結合冷噴涂在制備表面涂層方面高效、靈活、快捷、環(huán)保的優(yōu)勢，這項技術應用前景廣闊，市場價值巨大。)
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