絲束走行方向第η個(gè)陰極的 電鍍時(shí)間，η多1)，進(jìn)行多段連續(xù)電鍍。如果通過(guò)各段陰極的電鍍時(shí)間少于lmin，碳纖維表 面電鍍?yōu)槌浞诌M(jìn)行；如果通過(guò)各段陰極的電鍍時(shí)間多于lOmin，電鍍過(guò)程中能耗過(guò)大，成本 提尚。
[0034] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，設(shè)計(jì)了二種碳纖維絲束電鍍裝置。
[0035] 第一種碳纖維絲束電鍍裝置，它包括傳動(dòng)導(dǎo)輥組，電鍍槽，電鍍槽導(dǎo)輥，陽(yáng)極金屬 板，導(dǎo)電性導(dǎo)輥，其特征在于電鍍槽為3 - 5個(gè)，在第1個(gè)電鍍槽輸入端的上方有一個(gè)傳動(dòng) 導(dǎo)輥組，傳動(dòng)導(dǎo)輥組內(nèi)有交錯(cuò)分布的傳動(dòng)導(dǎo)輥，在每個(gè)電鍍槽的下部分布有陽(yáng)極金屬板，在 每個(gè)陽(yáng)極金屬板兩端的上方各有電鍍槽導(dǎo)輥，在電鍍槽之間的上方有導(dǎo)電性導(dǎo)輥，在最后 一個(gè)電鍍槽輸出端的上方有一個(gè)導(dǎo)電性導(dǎo)輥，導(dǎo)電性導(dǎo)輥之后有一個(gè)傳動(dòng)導(dǎo)輥組。
[0036] 第二種碳纖維絲束電鍍裝置，它包括傳動(dòng)導(dǎo)輥組，電鍍槽，電鍍槽導(dǎo)輥，陽(yáng)極金屬 板，導(dǎo)電性導(dǎo)輥，其特征在于電鍍槽輸入端的上方有一個(gè)傳動(dòng)導(dǎo)輥組，傳動(dòng)導(dǎo)輥組內(nèi)有交錯(cuò) 分布的傳動(dòng)導(dǎo)棍，在電鍍槽的下部分布有3 - 5個(gè)陽(yáng)極金屬板，在每個(gè)陽(yáng)極金屬板兩端的上 方各有電鍍槽導(dǎo)輥，在陽(yáng)極金屬板之間的電鍍槽上方有導(dǎo)電性導(dǎo)輥，電鍍槽輸出端的上方 有一個(gè)導(dǎo)電性導(dǎo)輥，導(dǎo)電性導(dǎo)輥之后有一個(gè)傳動(dòng)導(dǎo)輥組。
[0037] 如上所述的導(dǎo)電性導(dǎo)輥是石墨導(dǎo)輥、金屬導(dǎo)輥如不銹鋼導(dǎo)輥或銅導(dǎo)輥等。
[0038] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0039] 1、由于采用了在第一段陰極較小的電流密度，也就是說(shuō)，使通過(guò)沿碳纖維絲束 走行方向各段陰極的電流密度為通過(guò)第一段陰極的電流密度最小，通過(guò)沿碳纖維絲束走 行方向的其余陰極的電流密度相同或依次減小，且通過(guò)所有各段陰極的電流密度范圍為 0. 01到I. 5A/dm2,通過(guò)沿碳纖維絲束走行方向各段陰極的電鍍時(shí)間為tn> tn+1彡tn+2，且 Imin彡tn< IOmin (其中t "表示沿碳纖維絲束走行方向第η個(gè)陰極的電鍍時(shí)間，η彡1)， 進(jìn)行多段連續(xù)電鍍，使之達(dá)到避免碳纖維絲束過(guò)度發(fā)熱、避免產(chǎn)生絲間架橋現(xiàn)象的優(yōu)點(diǎn)。
[0040] 2、由于采用了除第一段陰極外，通過(guò)沿碳纖維絲束走行方向的其余陰極的電流密 度相等或依次較小的工藝條件，使之達(dá)到提高電鍍效率、縮短電鍍時(shí)間、降低成本的優(yōu)點(diǎn)。
[0041] 3、用這種方法進(jìn)行碳纖維絲束的電鍍金屬，具有電鍍速率高、生產(chǎn)效率高、碳纖維 發(fā)熱少、金屬鍍層厚度均勻可控和操作方便等特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0042] 圖1是本發(fā)明第一種碳纖維絲束電鍍裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043] 圖2是本發(fā)明第二種碳纖維絲束電鍍裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044] 如圖所示，1是碳纖維絲束，2是傳動(dòng)導(dǎo)輥，3是電鍍槽，4是電鍍槽導(dǎo)輥，5是陽(yáng)極金 屬板，6是導(dǎo)電性導(dǎo)輥。
[0045] 圖1中碳纖維絲束1經(jīng)過(guò)入口側(cè)的傳動(dòng)導(dǎo)輥2進(jìn)入第一電鍍槽3進(jìn)行電鍍，接下 來(lái)分別經(jīng)過(guò)導(dǎo)電性6依次進(jìn)入第二電鍍槽3和第三電鍍槽3進(jìn)行各段電鍍。圖2中碳纖維 絲束1經(jīng)過(guò)入口側(cè)的傳動(dòng)導(dǎo)輥2進(jìn)入電鍍槽3中進(jìn)行電鍍，接下來(lái)分別經(jīng)過(guò)同一電鍍槽3 中其余陰極區(qū)進(jìn)行電鍍。在碳纖維絲束連續(xù)走行方向的各個(gè)電鍍槽中，沿碳纖維絲束走行 方向各段陰極的電流密度為通過(guò)第一段陰極的電流密度最小，通過(guò)沿碳纖維絲束走行方向 的其余陰極的電流密度相等或依次減小，且通過(guò)所有各段陰極的電流密度范圍為0.01到 1. 5A/dm2,，通過(guò)各段陰極的電鍍時(shí)間為tn> t n+1彡t η+2，且Imin彡tn< IOmin(其中t "表 示沿碳纖維絲束走行方向第η個(gè)陰極的電鍍時(shí)間，η多1)，進(jìn)行多段連續(xù)電鍍，以避免架橋 現(xiàn)象，形成從碳纖維絲束表面到內(nèi)部均勻厚度的金屬鍍層，且生產(chǎn)效率顯著提高。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述，本實(shí)施例只對(duì)用于本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō) 明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。
[0047] 實(shí)施例1
[0048] 采用第一種碳纖維絲束電鍍裝置，它包括傳動(dòng)導(dǎo)輥組，電鍍槽3,電鍍槽導(dǎo)輥4,陽(yáng) 極金屬板5,導(dǎo)電性導(dǎo)輥6,其特征在于電鍍槽3為3個(gè)，在第1個(gè)電鍍槽3輸入端的上方有 一個(gè)傳動(dòng)導(dǎo)輥組，傳動(dòng)導(dǎo)輥組內(nèi)有交錯(cuò)分布的傳動(dòng)導(dǎo)輥2,在每個(gè)電鍍槽3的下部分布有陽(yáng) 極金屬板5,在每個(gè)陽(yáng)極金屬板5兩端的上方各有電鍍槽導(dǎo)棍4,在電鍍槽3之間的上方有 導(dǎo)電性導(dǎo)輥6,在最后一個(gè)電鍍槽3輸出端的上方有一個(gè)導(dǎo)電性導(dǎo)輥6,導(dǎo)電性導(dǎo)輥6之后 有一個(gè)傳動(dòng)導(dǎo)棍組。
[0049] 所述的導(dǎo)電性導(dǎo)棍6為石墨導(dǎo)棍。陽(yáng)極金屬板5為Ni板。
[0050] 將直徑為7 μπι的聚丙烯腈（PAN)基高強(qiáng)型12K碳纖維1在去漿爐中450°C熱處 理20分鐘，氣氛為氮?dú)?；接下?lái)碳纖維絲束1進(jìn)入含I. 5g/L十二烷基硫酸鈉的水溶液清洗 槽進(jìn)行清洗，之后進(jìn)入水洗槽用去離子水洗滌碳纖維表面殘留的十二烷基硫酸鈉，使流水 中十二烷基硫酸鈉的含量約為0. 30g/L ;再進(jìn)入三個(gè)獨(dú)立的電鍍槽中進(jìn)行連續(xù)鍍鎳，電鍍 裝置示意圖如圖1所示。電鍍液的配方為：NiSO4 · 6H20 240g/L，NiCl2 · 6H20 30g/L，NaCl 15g/L，MgCl215g/L，H3B0330g/L，pH 值控制在 4· 2-5. 0,溫度為 40°C。
[0051] 通過(guò)石墨導(dǎo)輥6對(duì)碳纖維絲束1施加電流，使通過(guò)沿碳纖維絲束1走行方向第一 個(gè)陰極的電流密度為〇. 〇5A/dm2,通過(guò)第二個(gè)陰極的電流密度為I. 2A/dm2,通過(guò)第3陰極的 電流密度為0. 8A/dm2;碳纖維絲束1在三個(gè)電鍍槽內(nèi)停留時(shí)間分別為5min，2min，lmin，電 鍍?cè)〉目偼Ａ魰r(shí)間為8分鐘。電鍍完畢后，碳纖維絲束1進(jìn)入水洗槽通過(guò)去離子水進(jìn)行清 洗，洗滌溫度和時(shí)間分別為60°C和3min，檢測(cè)洗滌水中鎳含量為0. 022g/L ;之后通過(guò)烘干 爐在120°C干燥8分鐘，最后收絲，得到鍍鎳碳纖維。由此得到的鍍鎳碳纖維利用掃描電子 顯微鏡進(jìn)行觀察，碳纖維從表面到內(nèi)部每根碳纖維都鍍上了厚度均勻的鎳層。鎳層厚度約 為0. 5 μπι，未發(fā)現(xiàn)明顯的絲與絲之間的架橋現(xiàn)象。
[0052] 實(shí)施例2
[0053] 采用第一種碳纖維絲束電鍍裝置，電鍍槽3為5個(gè)，所述的導(dǎo)電性導(dǎo)輥6為不銹 鋼導(dǎo)輥。陽(yáng)極金屬板5為Ni板。
[0054] 將直徑為7 μ m的聚丙烯腈（PAN)基高強(qiáng)型6K碳纖維1在去漿爐中550°C熱處理 12分鐘，氣氛為氮?dú)?；接下?lái)碳纖維絲束1進(jìn)入含I. 2g/L十二烷基硫酸鈉的水溶液清洗槽 進(jìn)行清洗，之后進(jìn)入水洗槽用流動(dòng)去離子水洗掉碳纖維表面殘留的十二烷基硫酸鈉，使流 水中十二烷基硫酸鈉的含量約為0. 23g/L ;再進(jìn)入5個(gè)獨(dú)立的電鍍槽中進(jìn)行連續(xù)鍍鎳。電 鍍液的配方為：NiS04.6H20 120g/L，NiCl2 ·6Η20 30g/L，NaCl 10g/L，MgCl210g/L，H3B0340g/ L，pH值控制在4. 8-5. 5,溫度為20°C。
[0055] 通過(guò)不銹鋼導(dǎo)輥6對(duì)碳纖維絲束I施加電流，使通過(guò)沿碳纖維絲束I走行方向第 一個(gè)陰極的電流密度為〇. ΟΙΑ/dm2,通過(guò)第二個(gè)陰極的電流密度為1.0 A/dm2,通過(guò)第三陰極 的電流密度為〇. 6A/dm2,通過(guò)第四個(gè)陰極的電流密度為0. 3A/dm2,通過(guò)第五個(gè)陰極的電流 密度為0. lA/dm2;碳纖維絲束1在這五個(gè)電鍍槽內(nèi)停留時(shí)間分別為4min, 3min, 2min, lmin， lmin，電鍍?cè)〉目偼Ａ魰r(shí)間為21分鐘。電鍍完畢后，碳纖維絲束I進(jìn)入水洗槽通過(guò)去離子 水進(jìn)行清洗，洗滌溫度和時(shí)間分別為50°C和6min，檢測(cè)洗滌水中鎳含量約0. 048g/L ;之后 通過(guò)烘干爐在150°C干燥6分鐘，最后收絲，得到鍍鎳碳纖維。由此得到的鍍鎳碳纖維利用 掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察，碳纖維從表面到內(nèi)部每根碳纖維都鍍上了厚度均勻的鎳層。鎳 層厚度約為1. 〇 μ m，未發(fā)現(xiàn)明顯的絲與絲之間的架橋現(xiàn)象。
[0056] 實(shí)