科创中国

本发明公开一种金属修饰的碳纤维及其制备方法，方法包括步骤：包括步骤：超声清洗碳纤维1~10分钟；等离子清洗碳纤维1~10分钟；用含双键的硅烷分子溶液浸泡碳纤维10~60分钟；在碳纤维表面进行自由基聚合，长出聚合物刷；在钯液中浸泡10~60分钟；在金属镀液中进行无电沉积。本发明是利用等离子体清洗碳纤维束，以增加它的表面粗糙度，并在其表面接上羟基增加它的亲水性，然后硅烷化，在此基础上长出聚合物刷，以此增加碳纤维束与金属的接触面积，金属在聚合物刷上进行无电沉积，从而获得高导电性高机械强度的碳纤维。

可穿戴式电子设备，需求极大的电子新兴领域之一，尤其是在娱乐、军事、体育、太阳能电池和实时健康监测设备等方面。 随着日益庞大的应用需要，高性能柔性导电连接器、触体和电极，可穿戴式电子产品严重依赖于金属涂层纺织品，不仅仅可以提供理想的穿着舒适性，也可以保证功能和应用，如电导率、静电放电、电磁屏蔽和无线电频率干扰保护。 碳纤维具有优良的机械强度，市场对其的需求越来越大，但它的导电性能不如金属，所以要改良它的导电性能。目前，通过在碳纤维表面沉积一层导电金属，以提高其导电性的技术有电镀、原子层沉积、金属无电沉积技术。但是碳纤维与金属的结合力差，镀层金属容易脱落。本发明的目的在于提供一种金属修饰的碳纤维及其制备方法，旨在解决现有碳纤维与金属的结合力差，镀层金属容易脱落的问题。

碳纤维具有其轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性好，X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等特点，过在碳纤维表面沉积一层导电金属，以提高其导电性的技术有电镀、原子层沉积、金属无电沉积技术是目前技术发展的重要课题，本发明能提高碳纤维和金属的结合力，能满足绝大部分使用场景。

深圳大学，2021年，科研总经费超过17亿元；2021年获国家自然科学基金项目375项，立项数连续五年居广东省第2位。2021年获国家社科基金项目32项，处于广东省高校前列。SCI收录论文6304篇，SSCI收录论文782篇。2021年获专利授权1005项，其中发明专利授权709项。《深圳大学学报（理工版）》在2018年、2020年连续获评“中国高校百佳科技期刊”（每两年评一次），2021年荣获第七届“广东省优秀科技期刊”称号；《深圳大学学报（人文社科版）》是CSSCI来源期刊、全国高校社科名刊、全国中文核心期刊、中国人文社会科学核心期刊。

本发明是利用等离子体清洗碳纤维束，以增加它的表面粗糙度，并在其表面接上羟基增加它的亲水性，然后硅烷化，在此基础上长出聚合物刷，以此增加碳纤维束与金属的接触面积，金属在聚合物刷上进行无电沉积，从而获得高导电性高机械强度的碳纤维。本世纪随着航空工业的复苏、风电行业的迅猛发展以及汽车工业引入碳纤维车身，碳纤维的应用领域进一步扩展，尤其是近5年，全球碳纤维的需求量几乎实现了翻倍。

技术许可:其他明确合理的许可使用费标准(开放许可期限内免费许可)