碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的装置和方法.pdf

本发明涉及一种碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的装置和方法。它主要包括长碳纤维束电极、电极、直流电源、中和槽、过滤泵、循环泵、清洗槽、传动机构、烘干装置、放线轮、布线装置、电镀槽和收线轮构成。本发明用于碳纤维表面金属(如铜或镍)与纳米颗粒(如碳纳米管、Fe3O4等)的复合镀覆。所得镀层均匀连续性好，厚度可调，并且可多束纤维同时电镀，适合工业大规模生产。本发明碳纤维连续电镀技术能够很好地解决黑心(结饼)问题，使纤维束内每根纤维表面都获得均匀的高质量的纳米复合镀层。

权利要求书
1.   一种碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的装置，其特征在于它主要包括：
长碳纤维束电极：用于电镀的不同线密度的碳纤维；
管式炉：用于对碳纤维进行除胶处理；
直流电源：为不超过30V的电源整流器，提供电流；
过滤泵：用于过滤镀液中断落的碳纤维及大颗粒杂质；
机械传动机构：由无级变速电机提供的传动速度可调的传动机构，用于带动碳纤维束移动；
放线轮：用于纤维传递；
带搅拌的电镀槽：用于盛放电镀溶液，并提供强力搅拌；
循环泵：用于提高碳纤维束的分散程度和提高镀液中离子的均匀度；
搅拌装置：置于镀槽中，用于液体搅拌；
碳纤维两侧的电极：用于提供电镀所需要的目标离子；
中和槽：用于盛装与电镀溶液酸碱度相反的水溶液；
清洗槽：用于对已镀纤维进行清洗；
烘干装置：由温度可控的烘箱构成，用于对电镀完成的纤维束进行烘干；
布线装置：用于纤维传递；
收线轮：用于纤维传递和收集。

2.   一种碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的装置，其特征在于它主要包括：
长碳纤维束电极：用于电镀的不同线密度的碳纤维；
管式炉：用于对碳纤维进行除胶处理；
直流电源：为不超过30V的电源整流器，提供电流；
过滤泵：用于过滤镀液中断落的碳纤维及大颗粒杂质；
机械传动机构：由无级变速电机提供的传动速度可调的传动机构，用于带动碳纤维束移动；
放线轮：用于纤维传递；
带搅拌的电镀槽：用于盛放电镀溶液，并提供强力搅拌；
循环泵：用于提高碳纤维束的分散程度和提高镀液中离子的均匀度；
搅拌装置：置于镀槽中，用于液体搅拌；
碳纤维两侧的电极：用于提供电镀所需要的目标离子；
中和槽：用于盛装与电镀溶液酸碱度相反的水溶液；
清洗槽：用于对已镀纤维进行清洗；
烘干装置：由温度可控的烘箱构成，用于对电镀完成的纤维束进行烘干；
布线装置：用于纤维传递；
收线轮：用于纤维传递和收集；
带强力搅拌的加厚镀槽：用于增加镀层厚度，并对镀层厚度进行调控；
带强力搅拌的成型镀槽：用于对含铜复合镀层进行钝化，并完成对镀层厚度、表面质量及结构的最后调控。

3.   权利要求1所述的碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的方法，其特征在于它包括的步骤：
将连续的长碳纤维浸在包括有金属和纳米颗粒的电镀液槽中连续电沉积进行表面镀覆，然后经过水洗槽、中和槽、最后进行水洗、烘干。

4.   按照权利要求3所述的碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的方法，其特征在于所述的电镀液是酸性硫酸镍溶液，溶液配方范围如下：
硫酸镍    180-250g/L      氯化钠       8-12g/L
H3BO3     30-35g/L        无水硫酸钠   20-30g/L
硫酸镁    30-40g/L
pH        5-6
温度      20-35℃。

5.   按照权利要求3所述的碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的方法，其特征在于所述的纳米颗粒是Fe3O4纳米颗粒。

6.   按照权利要求3所述的碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的方法，其特征在于所述的电镀液中加入0.5-5g/L分散的纳米颗粒。

7.   权利要求2所述的碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的方法，其特征在于它包括的步骤：
将连续的长碳纤维浸在包括有金属和纳米颗粒的电镀液槽中连续电沉积进行第一级表面镀覆、第二级增厚沉积槽、第三级沉积成型槽，连续三级电沉积进行表面镀覆，然后经过水洗槽、中和槽、最后进行水洗、烘干。

8.   按照权利要求7所述的碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的方法，其特征在于所述的电镀液是碱性硫酸铜溶液，溶液配方范围如下：
五水合硫酸铜30-50g/L    酒石酸钾钠10-15g/L
氢氧化钠    20-25g/L    无水柠檬酸25-35g/L
pH          9-10
温度        20-35℃。

9.   按照权利要求7所述的碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的方法，其特征在于所述的纳米颗粒是碳纳米管。

10.   按照权利要求7所述的碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的方法，其特征在于所述的电镀液中加入0.5-5g/L分散的纳米颗粒。

说明书碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的装置和方法
技术领域
本发明提供了一种碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的装置和方法。
背景技术
碳纤维是复合材料中最主要的增强纤维之一。在碳纤维增强金属基复合材料中，一个非常关键的因素是纤维与基体金属间的润湿性。为提高界面结合力，并防止过量的界面化学反应，有必要对碳纤维表面进行涂覆处理。常用方法有化学镀、电镀、物理气相沉积、化学气相沉积、离子溅射等，但化学镀工艺复杂，消耗大量药品，物理气相沉积、化学气相沉积所需设备昂贵，镀层质量有待提高。电镀方法则具有操作温度低、设备简单、成本低廉、可连续生产等优点，适合工业化生产。
碳纤维具有导电性，在电沉积过程中，可以作为阴极，所镀金属板为阳极，同时浸入电镀溶液中，在一定的电流密度的作用下，发生阴极电沉积反应，碳纤维表面即可被金属所包覆。但是，碳纤维与金属相比，有较高的电阻(比电阻为0.0016Ωcm)；此外，碳纤维成束供应，每束数千根甚至上万根，每根纤维直径仅有6-7μm，因此具有非常大的表面积。碳纤维具有较高电阻和较大表面积的特点，给电沉积带来了困难。在进行阴极电沉积时，极易出现“结饼”现象，即在电沉积时，一束碳纤维的外层沉积金属较多，而束内的纤维却沉积不上镀层。这种纤维表面包覆镀层不均匀现象，使部分纤维与基体金属不能实现良好的结合，因此克服“结饼”现象是实现碳纤维连续化电镀的关键。
若在普通镀液中添加不溶性的固体微粒，并使其充分悬浮于镀液之中或分布于基体表面，则可以在阴极还原时获得包覆微粒的复合镀层。复合电镀可以大大丰富原有电镀的品种，改善原有镀层的性能。如果镀液中添加的固体微粒为纳米尺度，则可以通过电镀获得纳米复合镀层。该种镀层具有更为独特的物理、化学及力学性能，因此具有很大的研究和应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的装置和方法。本发明根据碳纤维表面沉积纳米复合镀层前后性能的变化，使纤维连续地通过三组电沉积槽，各组槽内的溶液成分和工艺参数，可根据工艺要求进行独自调整，纤维表面的纳米复合沉积层逐级增厚，避免了单槽沉积的“结饼”现象，达到纤维在基体中均分分布的效果。
本发明提供的碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的装置主要包括：
长碳纤维束电极：用于电镀的不同线密度的碳纤维；
管式炉：管式炉是一种温度可控的加热系统，它可用于对碳纤维进行除胶处理；
直流电源：直流电源是一种不超过30V的电源整流器，它可提供较高的电流；
过滤泵：用于过滤镀液中断落的碳纤维及大颗粒杂质；
机械传动机构：该机构是由无级变速电机提供的传动速度可调的传动机构，用于带动碳纤维束以一定速度移动，实现电镀自动化；
放线轮：用于纤维传递；
带强力搅拌的电镀槽：主要用于盛放电镀溶液，并提供强力搅拌，实现纳米颗粒的均匀分散；
循环泵：循环泵是一种循环速度可控的耐酸碱腐蚀的机械泵，它可提高碳纤维束的分散程度，并提高镀液中离子的均匀度；
搅拌装置：置于镀槽中，用于液体搅拌，可保证纳米颗粒的分散程度，并提高镀液中离子的均匀度；
碳纤维两侧的电极：用于提供电镀所需要的目标离子；
中和槽：用于盛装与电镀溶液酸碱度相反的水溶液，用于中和碳纤维束上残留的电镀溶液，为下一级电镀做好准备；
清洗槽：用于对已镀纤维进行清洗，防止纤维束上残留纤维对下一级镀液造成污染；
烘干装置：由温度可控的烘箱构成，用于对电镀完成的纤维束进行烘干；
布线装置：用于纤维传递；
收线轮：用于纤维传递和收集。
本发明提供的碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的装置用于在碳纤维表面镀覆含镍复合纳米颗粒的镀层。
所述的碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的方法包括的步骤：
将连续的长碳纤维浸在包括有金属和纳米颗粒的电镀液槽中连续电沉积进行表面镀覆，然后经过水洗槽、中和槽、最后进行水洗、烘干。
所述的电镀液是酸性硫酸镍溶液，溶液配方范围如下：
硫酸镍    180-250g/L      氯化钠        8-12g/L
H3BO3     30-35g/L        无水硫酸钠    20-30g/L
硫酸镁    30-40g/L
pH        5-6
温度      20-35℃。
所述的金属和纳米颗粒为：镍和Fe3O4等纳米颗粒。所述的电镀液中加入0.5-5g/L分散的纳米颗粒。
本发明提供的碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的装置还包括：带强力搅拌的加厚镀槽：用于增加镀层厚度，并对镀层厚度进行调控；以及可带强力搅拌的成型镀槽：用于对含铜复合镀层进行钝化，并完成对镀层厚度、表面质量及结构的最后调控，是否加装搅拌装置可视实际情况而定。
本发明提供的碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的装置用于在碳纤维表面镀覆含铜复合纳米颗粒的镀层。
本发明提供的碳纤维表面连续复合电镀金属和纳米颗粒的方法包括的步骤：
将连续的长碳纤维浸在包括有金属和纳米颗粒的酸性电镀液槽中，经由第一级预沉积槽，然后经过水洗槽、中和槽、第二级增厚沉积槽、第三级沉积成型槽，最后进行水洗、烘干，连续三级电沉积进行表面镀覆；
所述的镀铜电镀液是碱性硫酸铜溶液，溶液配方范围如下：
五水合硫酸铜    30-50g/L    酒石酸钾钠10-15g/L
氢氧化钠        20-25g/L    无水柠檬酸25-35g/L
pH              9-10
温度            20-35℃
所述的金属和纳米颗粒为：铜和碳纳米管等纳米颗粒。所述的电镀液中加入0.5-5g/L分散的纳米颗粒。
一个电极(阴极)长碳纤维浸在含有酸性电镀溶液和0.5-5g/L分散的纳米颗粒的电镀槽中；一个电极(阳极)浸在所述的复合电镀溶液中，所述的镀覆金属板作为极性相反的电极；本发明是使用30V的电源的直流电通过所述待镀覆的碳纤维的表面和所述的相反电极。在一定的电流密度的作用下，发生阴极电沉积反应，并施加强力搅拌，碳纤维表面即可被金属与纳米颗粒组成的复合镀层所包覆。
在电镀过程中，碳纤维连续进行三级电沉积时，依靠机械传动进行碳纤维的输送。机械传动是由装在槽两端的两对轧辊式传动轴完成。两轴之间的接触压力可进行调节，其中一个轴为耐蚀金属轴，以便接通电源阴极，实现碳纤维与阴极的连接。另一个轴为橡胶轴，以增加轴与碳纤维和金属轴之间的摩擦力，保证碳纤维的不断传输。前两级沉积槽的主动轴表面和卷筒表面都以相同的线速度运行，保证纤维在松弛无张力的状态下，连续均匀输送。传动轴依靠由无级变速的电机带动的链条进行传动，通过调节电机的转数和传动轴侧的链盘的尺数可改变纤维前进的速度。为了使碳纤维表面获得一定厚度的含镍纳米复合镀层，在电镀溶液和电流密度一定的情况下，必须对纤维的电镀时间进行控制。电镀槽越长，则纤维传输速度就越快。
在沉积槽中设有强力搅拌装置，并在前两级预沉积槽中对溶液进行循环过滤，保证纳米粒子在镀液中充分分散，同时增加了纤维在溶液中的分散程度，也降低了碳纤维与金属极板之间的离子浓度差。
在电镀过程中，电流密度的控制尤为重要，它直接影响到纳米复合镀层的均匀程度。由于在电镀过程中，沿着纤维束移动的方向，由于金属和纳米粒子的不断沉积，电阻逐渐减少，阴极电流分布不均匀，槽末端的电流密度高于入槽处的电流密度，因此金属和纳米粒子的沉积在槽末端加速进行，容易造成其在纤维表面沉积不均匀。在工艺上通过改变阳极的分布来解决。在纤维加入槽的一端，阳极面积要大，排列要密集；槽末端阳极面积小，排列要稀，这样可以获得较好的效果。
碳纤维表面纳米复合镀层的电沉积过程，采用分级进行，是根据电沉积过程中碳纤维的性能变化而确定的。各级沉积槽内的溶液成分，按照工艺要求可独立调整，保证碳纤维表面的金属均匀沉积，不出现“结饼”现象。
碳纤维表面在包覆复合镀层之前，具有比较高的电阻，金属离子容易在束丝表面堆集，产生结饼现象。为了防止这一现象，可优选无氰碱性络合剂溶液。络合剂选用焦磷酸盐，EDTA、NTA、酒石酸盐以及柠檬酸盐等，并加入矢量的op系列活性剂。它具有如下特点：
预沉积溶液对纤维具有良好润湿性，经过前处理的纤维束丝进入溶液后，立即散开，每个纤维都能很好的被溶液浸渍。
溶液能实现加强某些副反应产生的目的。这类副反应可产生大量氢气，把分散程度不足的纤维进一步冲散，为铜离子向束丝中间移动打开通道。
通过第一级预沉积后，每根纤维表面都包覆了一层含铜纳米复合镀层，电阻下降导电性提高。为了缩短电沉积的时间，可用大电流放电。第二和第三级电沉积槽，均采用酸性硫酸镍溶液。按照两个槽的工艺要求，溶液配方有一定差别。
为了防止加工、运输以及使用过程中碳纤维的断裂和“起毛刺”的现象，一般商品化的碳纤维表面都会进行上胶处理。但若该胶层不在电镀之前去除，则将严重影响纤维的导电性，进而影响整个电镀过程，因此，在电镀之前必须对碳纤维进行除胶处理。常用的除胶方法包括酸洗法、灼烧法、有机溶液清洗法等。其中灼烧法以其污染小、效率高及除胶彻底等特点被广泛应用于碳纤维的除胶。为了实现连续化生产，在碳纤维电镀装置之前，本发明设计了一定长度的管式炉对行进中的碳纤维进行除胶处理。管式炉的长度由电镀槽的长度决定。除胶后的碳纤维可直接进行电镀，从而尽可能地减少纤维单丝的断裂和“起毛刺”情况的出现。
金属镍具有优异的抗氧化性，因此与碳纤维连续镀覆含铜纳米复合镀层相比，连续镀覆含镍纳米复合镀层的设备稍简单一些，同时镍的导电性略低于铜，因此在电镀过程中，尤其是电镀初期，电镀速度可稍低，这有利于碳纤维表面含镍纳米复合镀层的均匀沉积，从而有效防止“结饼”情况的发生。
本发明克服了碳纤维表面镀覆速度慢、效率低的缺点，提供一种碳纤维连续镀覆含镍纳米复合镀层的方法。可适用于碳纤维表面金属(如铜或镍)与纳米颗粒(如碳纳米管、Fe304等)的复合镀覆。所得镀层均匀连续性好，厚度可调，并且可多束纤维同时电镀，适合工业大规模生产。该装置由电源、机械传动系统、带强力搅拌的电镀槽、后处理系统(包括清洗和中和槽)及辅助装置等部分组成，并通过强力搅拌实现自动化连续复合电镀。与现有技术相比，本发明碳纤维连续电镀技术能够很好地解决黑心(结饼)问题，使纤维束内每根纤维表面都获得均匀的高质量的纳米复合镀层。
附图说明
图1是碳纤维连续电镀镍工艺图。
图2是碳纤维连续电镀铜工艺图。
图3是应用本发明单根纤维电镀前后扫描电镜图。
图4是应用本发明纤维电镀后金相图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作详细说明：
如图1所示，1.纤维束2.管式炉3.电源4.过滤泵5.传动系统6.放线轮7.带强力搅拌的电镀槽8.循环泵9.搅拌装置10.电极11.中和槽12.清洗槽13.烘干装置14.布线装置15.收线轮。
本发明提供的碳纤维表面连续复合电镀镍和纳米颗粒的装置组成部件位置和连接关系如图1所示：
长碳纤维束电极1：用于电镀的不同线密度的碳纤维；
管式炉2：管式炉是一种温度可控的加热系统，它可用于对碳纤维进行除胶处理；
直流电源3：直流电源是一种不超过30V的电源整流器，它可提供较高的电流；
过滤泵4：用于过滤镀液中断落的碳纤维及大颗粒杂质；
机械传动机构5：该机构是由无级变速电机提供的传动速度可调的传动机构，用于带动碳纤维束以一定速度移动，实现电镀自动化；
放线轮6：用于纤维传递；带强力搅拌的电镀槽7：主要用于盛放电镀溶液，并提供强力搅拌，实现纳米颗粒的均匀分散；循环泵8：循环泵是一种循环速度可控的耐酸碱腐蚀的机械泵，它可提高碳纤维束的分散程度，并提高镀液中离子的均匀度；
搅拌装置9：置于镀槽中，用于液体搅拌，可保证纳米颗粒的分散程度，并提高镀液中离子的均匀度；碳纤维两侧的电极10：用于提供电镀所需要的目标离子；中和槽11：用于盛装与电镀溶液酸碱度相反的水溶液，用于中和碳纤维束上残留的电镀溶液，为下一级电镀做好准备；清洗槽12：用于对已镀纤维进行清洗，防止纤维束上残留纤维对下一级镀液造成污染；烘干装置13：由温度可控的烘箱构成，用于对电镀完成的纤维束进行烘干；布线装置14：用于纤维传递；收线轮15：用于纤维传递和收集。
如图2所示，1.纤维束2.管式炉3.电源4.过滤泵5.传动系统6.放线轮7.带强力搅拌的(预)镀槽8.循环泵9.搅拌装置10.电极11.中和槽12.清洗槽13.烘干装置14.布线装置15.收线轮16.带强力搅拌的加厚镀槽17.可带强力搅拌的成型镀槽。
本发明提供的碳纤维表面连续复合电镀铜和纳米颗粒的装置组成部件位置和连接关系如图2所示：
长碳纤维束电极1：用于电镀的不同线密度的碳纤维；管式炉2：管式炉是一种温度可控的加热系统，它可用于对碳纤维进行除胶处理；直流电源3：直流电源是一种不超过30V的电源整流器，它可提供较高的电流；过滤泵4：用于过滤镀液中断落的碳纤维及大颗粒杂质；机械传动机构5：该机构是由无级变速电机提供的传动速度可调的传动机构，用于带动碳纤维束以一定速度移动，实现电镀自动化；放线轮6：用于纤维传递；
带强力搅拌的电镀槽7：主要用于盛放电镀溶液，并提供强力搅拌，实现纳米颗粒的均匀分散；循环泵8：循环泵是一种循环速度可控的耐酸碱腐蚀的机械泵，它可提高碳纤维束的分散程度，并提高镀液中离子的均匀度；搅拌装置9：置于镀槽中，用于液体搅拌，可保证纳米颗粒的分散程度，并提高镀液中离子的均匀度；碳纤维两侧的电极10：用于提供电镀所需要的目标离子；中和槽11：用于盛装与电镀溶液酸碱度相反的水溶液，用于中和碳纤维束上残留的电镀溶液，为下一级电镀做好准备；
清洗槽12：用于对已镀纤维进行清洗，防止纤维束上残留纤维对下一级镀液造成污染；烘干装置13：由温度可控的烘箱构成，用于对电镀完成的纤维束进行烘干；布线装置14：用于纤维传递；收线轮15：用于纤维传递和收集；带强力搅拌的加厚镀槽16：用于增加镀层厚度，并对镀层厚度进行调控；
可带强力搅拌的成型镀槽17：用于对含铜复合镀层进行钝化，并完成对镀层厚度、表面质量及结构的最后调控，是否加装搅拌装置可视实际情况而定。
综上所述表面镀覆运行过程包括的步骤：将连续的长碳纤维为阴极浸在包括有金属和纳米颗粒的酸性电镀液槽中，经由第一级预沉积槽，然后经过水洗槽、中和槽，若镀覆含铜镀层还需经过第二级增厚沉积槽、第三级沉积成型槽(共三级电镀槽)，最后进行水洗、烘干。
应用实例
实例1
添加纳米粒子前的电镀溶液选择酸性硫酸镍溶液。溶液配方范围如下：
硫酸镍    210g/L    氯化钠        10g/L
H3BO3     33g/L     无水硫酸钠    25g/L
硫酸镁    35g/L
pH        5-6
温度      25℃
将直径为7μm的12K连续长碳纤维通过连续镀镍装置(图1)，在酸性镍镀液中加入分散的5g/L Fe3O4纳米颗粒(平均粒径100nm)，并通入3A电流，通过强力搅拌实现复合电镀，纤维在镀槽中前进速度为0.1m/min。长碳纤维首先通过管式炉，并在其中经过除胶处理，然后在机械传动装置、布线装置、放线轮、收线轮的作用下，作为电极进入镀槽，镀槽内已置放强力搅拌装置，以保证Fe3O4纳米颗粒始终在镀液中各处分散均匀，循环泵使碳纤维在镀槽内分散良好，碳纤维两侧的镍电极提供了电镀所需的镍离子，在电流作用下，通过反应，在每根碳纤维的表面都沉积上均匀的1.0-2.0μm厚的镍和纳米Fe3O4颗粒复合镀层，其后碳纤维进入装有碱性水溶液的中和槽，去除纤维束上残留的电镀液，再经清洗槽清洗和烘干装置烘干，由收线轮收集，完成整个电镀过程。镀层效果见图3，图3是单根纤维电镀前后扫描电镜图，其中a为电镀前、b为电镀后，可见电镀后在碳纤维表面生成了厚度均匀的镀层。
实例2
添加纳米粒子前的电镀溶液选择碱性硫酸铜溶液。溶液配方范围如下：
五水合硫酸铜    40g/L    酒石酸钾钠    12g/L
氢氧化钠        23g/L    无水柠檬酸    30g/L
pH              9-10
温度            20℃
将直径为7μm的24K连续长碳纤维通过连续镀铜装置(图2)，在碱性铜镀液中加入分散的0.5g/L碳纳米管(平均直径50nm)，并通入4A电流，通过强力搅拌实现复合电镀，纤维在镀槽中前进速度为0.1m/min。长碳纤维首先通过管式炉，并在其中经过除胶处理，然后在机械传动装置、布线装置、放线轮、收线轮的作用下，作为电极进入镀槽，镀槽内已置放强力搅拌装置，以保证碳纳米管始终在镀液中各处分散均匀，循环泵使碳纤维在镀槽内分散良好，碳纤维两侧的铜电极提供了电镀所需的铜离子，在电流作用下，通过反应，在每根碳纤维的表面都预沉积上一层铜和碳纳米管的复合镀层，其后碳纤维进入装有酸性水溶液的中和槽，去除纤维束上残留的电镀液，再经清洗槽清洗，进入带强力搅拌的加厚镀槽，在其中增加镀层厚度，再进入成型镀槽，完成对含铜复合镀层的钝化和对镀层厚度、表面质量及结构的最后调控，使在每根碳纤维的表面都沉积上均匀的1.0-2.0μm厚的铜和碳纳米管的复合镀层，最后长碳纤维经烘干装置烘干，由收线轮收集，完成整个电镀过程。镀层效果见图4，纤维电镀后扫描电镜图和金相图，其中a、b分别为单根纤维电镀后扫描电镜照片和成束纤维电镀后金相照片，可见纤维束内每单根碳纤维表面都生成了厚度均匀的镀层。