一种聚合物基复合材料表面金属化涂层的制备方法及装置

摘要

一种聚合物基复合材料表面金属化涂层的制备方法，属于非金属表面金属化领域。涂层材料采用市场上出售的粒度及化学成分在一定范围的气雾化纯铝粉和纯铜粉，以氮气作为工作气体和送粉气体，在树脂基复合材料表面直接冷喷涂制备两种涂层：一是在碳纤维增强的聚醚醚酮复合材料表面直接冷喷涂制备纯铝涂层；二是先在碳纤维增强的聚醚醚酮复合材料表面直接冷喷涂制备纯铝涂层，然后在纯铝涂层上继续冷喷涂制备纯铜涂层，即底层为纯铝、表层为纯铜的双金属涂层。本发明在精确合理工艺控制和涂层选材基础上，采用冷喷涂技术直接成功在聚合物基复合材料表面制备了金属涂层，为聚合物基材料表面金属化开辟了新渠道。

主权项

一种聚合物基复合材料表面金属化涂层的制备方法，其特征是采用冷喷涂技术，在碳纤维增强聚醚醚酮树脂基复合材料表面直接喷涂制备纯铝涂层或底层为纯铝、表层为纯铜的双金属涂层；涂层粉体采用市售的粒径在5‑45微米的气雾化纯铝粉和粒径在10‑50微米的气雾化纯铜粉，喷涂用基体材料选用市售的碳纤维增强聚醚醚酮树脂基复合材料板材；喷涂前将基板表面用超声波清洗干净，喷涂时把基体试样固定在X‑Y‑Z三维数控移动工作平台上，喷枪固定在工作平台的垂直正上方；喷涂时移动平台以一定速度运动，通过扫描搭接形成一定面积的涂层；其中，直接在碳纤维增强聚醚醚酮树脂基复合材料板材表面冷喷涂制备纯铝涂层，主要技术参数为：喷涂距离180‑220毫米，喷涂压力1600‑1800千帕，气体预热温度330‑370℃，送粉转数0.1‑0.5转/分，工作平台移动速度280‑320毫米/秒，喷涂纯铝涂层厚度0.2‑1.0毫米；在喷涂底层为纯铝、表层为纯铜的双金属涂层时，喷涂底层纯铝涂层按照上述冷喷涂制备纯铝涂层主要工艺喷涂，喷涂表层纯铜涂层的主要技术参数为：喷涂距离130‑170毫米，喷涂压力1700‑2100千帕，气体预热温度430‑470℃，送粉转数为0.1‑0.3转/分，工作平台移动速度为180‑220毫米/秒，该纯铜涂层厚度控制在0.1‑0.5毫米。