專利名稱：一種碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜及用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電膜及用途，特別涉及一種碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜及其以非金屬材料的電沉積、電鍍或電鑄為目的的導(dǎo)電化處理用途。
背景技術(shù)：
隨著世界信息技術(shù)、節(jié)能與新能源汽車技術(shù)、清潔環(huán)保技術(shù)和電池制造技術(shù)等的快速進步，對新材料不斷提出新的要求和新的挑戰(zhàn)。例如，用于吸收或屏蔽電磁波的電磁屏蔽材料，用于鎳氫電池、鋰離子電池和燃料電池的三維多孔泡沫金屬材料和金屬纖維氈材料，用于汽車尾氣處理、化工等領(lǐng)域用的催化劑載體材料，用于環(huán)保、空氣清潔等領(lǐng)域的過濾材料，已經(jīng)形成新的市場需求。盡管這些技術(shù)領(lǐng)域有著顯著的區(qū)別，但它們都涉及以非金屬材料的電沉積、電鍍或電鑄為目的的電化學(xué)加工過程，上述電化學(xué)加工過程涉及到對基體的導(dǎo)電要求，以導(dǎo)電膜為導(dǎo)電過渡層，再根據(jù)不同的用途繼續(xù)鍍覆不同的金屬鍍層。例如，鍍覆鉛鍍層用于降低輻射強度，鍍覆銅鍍層用于鋰離子電池負(fù)極的骨架材料，鍍覆銅鎳復(fù)合鍍層用于電磁屏蔽，鍍覆鎳鍍層用于鎳氫電池或燃料·電池的電極骨架材料等。在本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中，所采用的導(dǎo)電膜有金屬導(dǎo)電膜和碳導(dǎo)電膜兩種，由于金屬和碳的導(dǎo)電性存在較大的差異，使得這兩種導(dǎo)電膜具有顯著的差別，主要表現(xiàn)為碳導(dǎo)電膜可靠性高，但導(dǎo)電性差，在鍍覆金屬時的生長線不均齊(參見圖3)，導(dǎo)致最終產(chǎn)品的材料力學(xué)性能和電磁學(xué)性能分散；金屬導(dǎo)電膜的導(dǎo)電性好，在鍍覆金屬時具有均齊的生長線(參見圖4)，但金屬導(dǎo)電膜的可靠性差，易導(dǎo)致漏鍍?nèi)毕?局部鍍層不連續(xù))，進而導(dǎo)致最終產(chǎn)品的材料力學(xué)性能和電磁學(xué)性能異常。發(fā)明目的
本發(fā)明目的在于提供一種兼具碳導(dǎo)電膜和金屬導(dǎo)電膜優(yōu)點、同時能夠摒除碳導(dǎo)電膜和金屬導(dǎo)電膜固有缺陷的新的導(dǎo)電膜，即碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜。本發(fā)明目的還在于提供碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜在非金屬材料的電沉積、電鍍或電鑄等應(yīng)用領(lǐng)域的導(dǎo)電用途，以使非金屬材料獲得良好的施鍍性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明內(nèi)容為一種碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜，它至少具有兩層結(jié)構(gòu)，第一層為與基體接觸的碳導(dǎo)電層，第二層為在碳導(dǎo)電層上形成的金屬粒子嵌滲層，該導(dǎo)電膜包含或不包含在金屬粒子嵌滲層上形成的金屬導(dǎo)電層。(見附圖1和附圖2)。第一層是直接與基體接觸的連續(xù)的碳導(dǎo)電層，其組成成份包含天然石墨、碳纖維、納米碳管、人造石墨、改性石墨、石墨化碳、炭黑中的任意一類碳材料，或上述碳材料中任意兩類或兩類以上的碳材料的集合。第一碳導(dǎo)電層的平均厚度不大于700納米。在碳導(dǎo)電層的上部為金屬粒子嵌滲層，金屬粒子嵌滲層是金屬粒子嵌滲到碳中形成的碳和金屬粒子的混合層，形成金屬粒子嵌滲層的金屬粒子種類包含鎳、銅、鈷、鎘、鉛、鋅、銦、錫、金、銀中的任意一類，或是這些金屬種類中任意兩類或兩類以上的金屬粒子的集合。金屬粒子嵌滲層的平均厚度不大于350納米。在金屬粒子嵌滲層的上部可以具有金屬導(dǎo)電層，也可以不具有金屬導(dǎo)電層。金屬導(dǎo)電層是鎳、銅、鈷、鎘、鉛、鋅、銦、錫、金、銀中的任意一類金屬形成的單金屬導(dǎo)電層，或是由這些金屬種類中任意兩類或兩類以上的金屬形成的多金屬導(dǎo)電層。本發(fā)明的內(nèi)容還包含碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜的用途，用于以非金屬材料的電沉積、電鍍或電鑄為目的的導(dǎo)電化處理用途。非金屬材料具體包含厚度不大于70毫米的聚氨酯海綿、非金屬纖維編織布、非金屬纖維編織網(wǎng)或非金屬纖維無紡織布中的任一種或它們中的兩種或兩種以上材料的復(fù)合。技術(shù)效果1、本發(fā)明所述的碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜集碳導(dǎo)電膜的高可靠性和金屬導(dǎo)電膜的高導(dǎo)電性能于一體，突破了碳導(dǎo)電膜和金屬導(dǎo)電膜的固有缺陷。2、通過嵌滲在碳層內(nèi)的金屬粒子的輔助導(dǎo)電作用實現(xiàn)了碳導(dǎo)電膜導(dǎo)電能力的均勻化，消除了后續(xù)電鍍加工過程中的樹枝狀或鋸齒狀生長線，使金屬鍍層在整個鍍區(qū)內(nèi)沿陰極電流加載方向呈均勻生長的趨勢(見圖3、圖4)。3、具有良好的施鍍效果，為非金屬材料的電沉積、電鍍或電鑄作業(yè)提供了性能優(yōu)異的導(dǎo)電過渡層，尤其是對鍍覆層的材料力學(xué)性能和電磁學(xué)性能提供了良好的保證。


附圖1 :包含金屬導(dǎo)電層的碳一金屬嵌滲式導(dǎo)電膜 附圖2 :不包含金屬導(dǎo)電層的碳一金屬嵌滲式導(dǎo)電膜 附圖3 :在導(dǎo)電膜上鍍覆金屬時形成的不均齊生長線 附圖4 :在導(dǎo)電膜上鍍 覆金屬時形成的均齊生長線。
權(quán)利要求
1.一種碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜，其特征是該導(dǎo)電膜至少具有兩層結(jié)構(gòu)，第一層為與基體接觸的碳導(dǎo)電層，第二層為在碳導(dǎo)電層上形成的金屬粒子嵌滲層，該導(dǎo)電膜包含或不包含在金屬粒子嵌滲層上形成的金屬導(dǎo)電層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜，其特征是所述的金屬粒子嵌滲層是金屬粒子嵌滲到碳中所形成的碳和金屬粒子的混合層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜，其特征是所述的碳導(dǎo)電層是連續(xù)的碳層，該碳導(dǎo)電層的組成成份包含天然石墨、碳纖維、納米碳管、人造石墨、改性石墨、石墨化碳、炭黑中的任意一類碳材料，或上述碳材料中任意兩類或兩類以上的碳材料的集合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜，所述的金屬粒子嵌滲層，其特征是金屬粒子的種類包含鎳、銅、鈷、鎘、鉛、鋅、銦、錫、金、銀中的任意一類，或上述金屬種類中任意兩類或兩類以上的金屬粒子的集合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜，其特征是碳導(dǎo)電層的平均厚度不大于700納米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜，其特征是金屬粒子嵌滲層的平均厚度不大于350納米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜，在包含金屬導(dǎo)電層時，其特征是金屬導(dǎo)電層是由鎳、銅、鈷、鎘、鉛、鋅、銦、錫、金、銀中的任意一類金屬形成的單金屬導(dǎo)電層，或是上述金屬種類中任意兩類或兩類以上的金屬形成的多金屬導(dǎo)電層。
8.—種碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜的用途，其特征是用于以非金屬材料的電沉積、電鍍或電鑄為目的的導(dǎo)電化處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜的用途，其特征是所述的非金屬材料是指聚氨酯海綿、非金屬纖維編織布、非金屬纖維編織網(wǎng)或非金屬纖維無紡織布中的任一種或它們中的兩種或兩種以上材料的復(fù)合。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜的用途，其特征是所述的非金屬材料的厚度不大于70毫米。
全文摘要
一種碳-金屬嵌滲式導(dǎo)電膜，至少具有兩層結(jié)構(gòu)，第一層為與基體接觸的碳導(dǎo)電層，第二層為在碳導(dǎo)電層上形成的金屬粒子嵌滲層，該導(dǎo)電膜包含或不包含在金屬粒子嵌滲層上形成的金屬導(dǎo)電層；該導(dǎo)電膜用于以非金屬材料的電沉積、電鍍或電鑄為目的的導(dǎo)電化處理用途。該導(dǎo)電膜集碳導(dǎo)電膜的高可靠性和金屬導(dǎo)電膜的高導(dǎo)電性能于一體，突破了碳導(dǎo)電膜和金屬導(dǎo)電膜的固有缺陷，具有良好的施鍍效果，為非金屬材料的電沉積、電鍍或電鑄作業(yè)提供了性能優(yōu)異的導(dǎo)電過渡層，尤其是對鍍覆層的材料力學(xué)性能和電磁學(xué)性能提供了良好的保證。
文檔編號H01B1/04GK103050168SQ20121052270
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月8日
發(fā)明者朱彥文, 吳天和, 穆俊江, 何愛忠, 謝赟, 區(qū)柱石 申請人:梧州三和新材料科技有限公司