JPH0615744B2 - 炭素繊維の電気メッキ方法 - Google Patents
炭素繊維の電気メッキ方法Info
- Publication number
- JPH0615744B2 JPH0615744B2 JP15967687A JP15967687A JPH0615744B2 JP H0615744 B2 JPH0615744 B2 JP H0615744B2 JP 15967687 A JP15967687 A JP 15967687A JP 15967687 A JP15967687 A JP 15967687A JP H0615744 B2 JPH0615744 B2 JP H0615744B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating
- fibers
- fiber
- plating bath
- carbon fiber
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複合材料および電磁シールド材料等に用いる短
繊維状炭素繊維（短繊維の炭素繊維、チョップドファイ
バー等）に均一に電気メッキを施する方法に関する。
繊維状炭素繊維（短繊維の炭素繊維、チョップドファイ
バー等）に均一に電気メッキを施する方法に関する。
（従来の技術） 複合材料、電磁シールド材料等の補強材料および導電性
材料として炭素繊維が用いられる場合、マトリックスと
の濡れ性改善、耐酸化性改善、導電性向上等の目的で繊
維表面に金属被覆を施すことが行われており、その一方
法として電気メッキがある。
材料として炭素繊維が用いられる場合、マトリックスと
の濡れ性改善、耐酸化性改善、導電性向上等の目的で繊
維表面に金属被覆を施すことが行われており、その一方
法として電気メッキがある。
しかし、従来法を見ると、束状をなした炭素繊維の長繊
維を連続的にメッキする方法が主であり、短繊維に対
し、連続的且つ均一に電気メッキを施す方法について考
えられてはいない。
維を連続的にメッキする方法が主であり、短繊維に対
し、連続的且つ均一に電気メッキを施す方法について考
えられてはいない。
例えば特開昭４７−43500 、特開昭５８−1086、特開昭
５９−106571、特開昭５９−129763、特開昭６０−1192
67、特開昭６０−119269、特開昭６０−231864等はいず
れも連続長繊維である炭素繊維の束や布に対し、均一且
つ連続的に電気メッキを施す方法を開示している。しか
し、炭素繊維の製造方法の展開を見ると、経済的観点よ
り必ずしも長繊維の形態だけでなく短繊維として製造す
る傾向もありまた、複合材料や電磁シールド材料等に用
いるためには炭素繊維を短かい長さに切断した、いわゆ
るチョップドファイバーの形態で用いられていることも
多い。従って短繊維である炭素繊維に連続的且つ均一に
電気メッキを施すことができれば、工業的に有益な材料
を経済的に製造できることになるものである。
５９−106571、特開昭５９−129763、特開昭６０−1192
67、特開昭６０−119269、特開昭６０−231864等はいず
れも連続長繊維である炭素繊維の束や布に対し、均一且
つ連続的に電気メッキを施す方法を開示している。しか
し、炭素繊維の製造方法の展開を見ると、経済的観点よ
り必ずしも長繊維の形態だけでなく短繊維として製造す
る傾向もありまた、複合材料や電磁シールド材料等に用
いるためには炭素繊維を短かい長さに切断した、いわゆ
るチョップドファイバーの形態で用いられていることも
多い。従って短繊維である炭素繊維に連続的且つ均一に
電気メッキを施すことができれば、工業的に有益な材料
を経済的に製造できることになるものである。
（発明が解決しようとする問題点） 炭素繊維を複合材料や電磁シールド材料等に用いるに
は、当然のことながら経済性が重要であり、できるだけ
安価であることが要求される。その場合、炭素繊維の形
態として短繊維の方がより安価であることが予想され
る。また、用途によって、短繊維のものが要求されてい
る。
は、当然のことながら経済性が重要であり、できるだけ
安価であることが要求される。その場合、炭素繊維の形
態として短繊維の方がより安価であることが予想され
る。また、用途によって、短繊維のものが要求されてい
る。
このような短繊維に電気メッキを施す場合、まず通電が
困難な事、個々の繊維に均一にメッキ層を形成させる点
が問題となる。金属製品に電気メッキを施す場合には、
通常ひっかけ等の方法で製品に直接通電するのである
が、形状の比較的小さいものについては、バレルメッキ
法によりメッキ槽内に製品を多数投入し、メッキ槽を回
転させる等の手段によって製品を移動させつつ、製品と
陰極を接触させてメッキを行うことも行われている。し
かしながら、炭素繊維は直径約１０μと極めて細いもの
であり、また疎水性であることもあって、短繊維をメッ
キ浴に投入しても繊維が塊状となり、空気を含んで浮上
する等の現象が起って通電が困難であり、個々の繊維に
均一にメッキを施すことは極めて困難である。
困難な事、個々の繊維に均一にメッキ層を形成させる点
が問題となる。金属製品に電気メッキを施す場合には、
通常ひっかけ等の方法で製品に直接通電するのである
が、形状の比較的小さいものについては、バレルメッキ
法によりメッキ槽内に製品を多数投入し、メッキ槽を回
転させる等の手段によって製品を移動させつつ、製品と
陰極を接触させてメッキを行うことも行われている。し
かしながら、炭素繊維は直径約１０μと極めて細いもの
であり、また疎水性であることもあって、短繊維をメッ
キ浴に投入しても繊維が塊状となり、空気を含んで浮上
する等の現象が起って通電が困難であり、個々の繊維に
均一にメッキを施すことは極めて困難である。
本発明者らは、このような点を解決すべく研究を行った
結果、炭素繊維のメッキ浴への均一分散と繊維への通電
を均一化せしめるとともにメッキの完了した繊維を選別
して系外に取り出すことによって、個々の繊維に均一な
メッキを施す手段を考案したものである。
結果、炭素繊維のメッキ浴への均一分散と繊維への通電
を均一化せしめるとともにメッキの完了した繊維を選別
して系外に取り出すことによって、個々の繊維に均一な
メッキを施す手段を考案したものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、短繊維状の炭素繊維（短繊維の炭素繊維、チ
ョップドファイバー等）がメッキ浴に分散し難く、メッ
キ浴の液表面に浮上し易いことを積極的に利用して、陰
極と繊維の接触を良好ならしめてメッキを施すととも
に、メッキの完了した繊維を比重差および／または磁気
を利用して分離して、系外に取り出すことにより、最終
的に、個々の繊維に均一にメッキを行う方法に関するも
のである。すなわち、メッキ浴を攪拌することにより上
から下への循環流を形成させ、メッキ浴の液表面に接す
るように陰極を配置する。
ョップドファイバー等）がメッキ浴に分散し難く、メッ
キ浴の液表面に浮上し易いことを積極的に利用して、陰
極と繊維の接触を良好ならしめてメッキを施すととも
に、メッキの完了した繊維を比重差および／または磁気
を利用して分離して、系外に取り出すことにより、最終
的に、個々の繊維に均一にメッキを行う方法に関するも
のである。すなわち、メッキ浴を攪拌することにより上
から下への循環流を形成させ、メッキ浴の液表面に接す
るように陰極を配置する。
攪拌によって分散された繊維は、循環流によって液表面
に浮上し、陰極に接触して通電されメッキが施される。
メッキが行われた繊維は、金属被膜部が溶液との濡れ性
が良好になることにより電極よりはなれ、メッキ浴循環
流に乗って分散し、再び浮上して電極と接触することを
繰り返すことによりメッキ処理が進行する。
に浮上し、陰極に接触して通電されメッキが施される。
メッキが行われた繊維は、金属被膜部が溶液との濡れ性
が良好になることにより電極よりはなれ、メッキ浴循環
流に乗って分散し、再び浮上して電極と接触することを
繰り返すことによりメッキ処理が進行する。
なお、この際メッキ槽の下部より空気をメッキ浴に吹き
込み、繊維の浮上を助ける。対象となる繊維が極めて細
いので、吹き込む気泡はできるかぎり微細なものがよ
く、直径１mm以下好ましくは０．５mm以下となるように
して吹き込む。
込み、繊維の浮上を助ける。対象となる繊維が極めて細
いので、吹き込む気泡はできるかぎり微細なものがよ
く、直径１mm以下好ましくは０．５mm以下となるように
して吹き込む。
メッキ処理が進行した繊維は、金属被膜の形成によって
重量が増加し見掛けの比重が増加してメッキ浴の下部に
沈降しやすくなる。この点を利用し、所定時間経過後に
攪拌を停止すると、メッキが充分施された繊維はメッキ
浴底部に沈積し、メッキが不充分な繊維はメッキ浴上層
に浮上して分離が起る。したがってメッキ浴底部に沈積
した繊維を系外に取り出し、新たに繊維を投入し、再び
攪拌を開始する操作を繰り返すことによって、個々の繊
維に均一にメッキを施すことができる。なお、繊維に
鉄、ニッケル等強磁性体金属をメッキする場合にはメッ
キ処理された繊維を磁気の利用によって分離することも
可能であり、この場合には攪拌の停止を行わず、連続的
にメッキ処理することができる。磁気を利用した分離方
法としては、電磁石あるいは永久磁石によるメッキ処理
終了後の繊維の吸引分離方法があり、磁石形状も円板状
として回転することにより、連続的取り出しも可能であ
る。また、磁力を変えることにより、メッキ層の厚さが
一定の値に達したものを選択的に分離することも可能で
ある。
重量が増加し見掛けの比重が増加してメッキ浴の下部に
沈降しやすくなる。この点を利用し、所定時間経過後に
攪拌を停止すると、メッキが充分施された繊維はメッキ
浴底部に沈積し、メッキが不充分な繊維はメッキ浴上層
に浮上して分離が起る。したがってメッキ浴底部に沈積
した繊維を系外に取り出し、新たに繊維を投入し、再び
攪拌を開始する操作を繰り返すことによって、個々の繊
維に均一にメッキを施すことができる。なお、繊維に
鉄、ニッケル等強磁性体金属をメッキする場合にはメッ
キ処理された繊維を磁気の利用によって分離することも
可能であり、この場合には攪拌の停止を行わず、連続的
にメッキ処理することができる。磁気を利用した分離方
法としては、電磁石あるいは永久磁石によるメッキ処理
終了後の繊維の吸引分離方法があり、磁石形状も円板状
として回転することにより、連続的取り出しも可能であ
る。また、磁力を変えることにより、メッキ層の厚さが
一定の値に達したものを選択的に分離することも可能で
ある。
以下、図面に基づき本発明の詳細を説明する。第１図
は、本発明を適用したメッキ装置の全体概略断面図であ
る。メッキ槽１の中央部に攪拌機２があり、この攪拌に
よって中心部より吸い込まれ外周部で上昇する、中心部
で上から下に流れる循環流を生じさせる。この攪拌にと
もなって形成される液面に接するように、陰極３が配置
されている。この場合、陰極は下側の面が液に接するよ
うにし、電極の上側に不要なメッキが起らないようにす
る。
は、本発明を適用したメッキ装置の全体概略断面図であ
る。メッキ槽１の中央部に攪拌機２があり、この攪拌に
よって中心部より吸い込まれ外周部で上昇する、中心部
で上から下に流れる循環流を生じさせる。この攪拌にと
もなって形成される液面に接するように、陰極３が配置
されている。この場合、陰極は下側の面が液に接するよ
うにし、電極の上側に不要なメッキが起らないようにす
る。
メッキ槽の外周部よりメッキ浴液面に浮上した繊維は、
中心部の陰極に接触し、通電されメッキが進行する。あ
る程度メッキが進行すると、繊維の比重増加、金属被覆
による濡れ性の増加により、中心部より吸い込まれ下部
に移行し、循環流に乗って再び上昇しメッキ処理が繰り
返される。この際、メッキの進行した繊維と未だメッキ
不充分の繊維の分離を助ける為、メッキ槽下部の空気吹
き込み管５により、空気をできるかぎり微細な気泡にな
るように、気泡直径１mm以下、好ましくは０．５mm以下
となるようにしながら吹き込む。メッキ層の厚さが所定
の値に達した所で攪拌および通電を停止し、メッキが充
分に施されメッキ槽底部に沈積した繊維をバルブ６を開
けて系外に取り出し、新たに繊維を補充して、再びメッ
キ処理をおこなう。底部より系外に取り出した繊維およ
びメッキ浴の混合物は、ロ過等の手段により繊維とメッ
キ浴を分離し、メッキ浴はメッキ槽に戻す。このような
操作により半連続的に短繊維状炭素繊維のメッキを行う
ことができる。また、鉄、ニッケルといった強磁性体を
メッキする場合は、前記のごとく磁気を利用してメッキ
の完了した繊維を連続的に分離、取り出しを行うことが
可能である。この場合には、完全に連続的にメッキ処理
操作を行うことが可能である。
中心部の陰極に接触し、通電されメッキが進行する。あ
る程度メッキが進行すると、繊維の比重増加、金属被覆
による濡れ性の増加により、中心部より吸い込まれ下部
に移行し、循環流に乗って再び上昇しメッキ処理が繰り
返される。この際、メッキの進行した繊維と未だメッキ
不充分の繊維の分離を助ける為、メッキ槽下部の空気吹
き込み管５により、空気をできるかぎり微細な気泡にな
るように、気泡直径１mm以下、好ましくは０．５mm以下
となるようにしながら吹き込む。メッキ層の厚さが所定
の値に達した所で攪拌および通電を停止し、メッキが充
分に施されメッキ槽底部に沈積した繊維をバルブ６を開
けて系外に取り出し、新たに繊維を補充して、再びメッ
キ処理をおこなう。底部より系外に取り出した繊維およ
びメッキ浴の混合物は、ロ過等の手段により繊維とメッ
キ浴を分離し、メッキ浴はメッキ槽に戻す。このような
操作により半連続的に短繊維状炭素繊維のメッキを行う
ことができる。また、鉄、ニッケルといった強磁性体を
メッキする場合は、前記のごとく磁気を利用してメッキ
の完了した繊維を連続的に分離、取り出しを行うことが
可能である。この場合には、完全に連続的にメッキ処理
操作を行うことが可能である。
（作用） 短繊維状炭素繊維を攪拌によりメッキ浴中に分散させる
とともに、炭素繊維の有する浮揚力に加え、空気吹き込
みによってメッキの施されていない炭素繊維をメッキ浴
の液面に浮上させ、陰極と接触させて効率的にメッキを
行う。また、メッキ未処理の炭素繊維と処理ずみの炭素
繊維の物性の差を利用して、メッキ処理ずみの炭素繊維
を系外に取り出すことにより、均一にメッキ処理が施さ
れた炭素繊維を製造することができる。
とともに、炭素繊維の有する浮揚力に加え、空気吹き込
みによってメッキの施されていない炭素繊維をメッキ浴
の液面に浮上させ、陰極と接触させて効率的にメッキを
行う。また、メッキ未処理の炭素繊維と処理ずみの炭素
繊維の物性の差を利用して、メッキ処理ずみの炭素繊維
を系外に取り出すことにより、均一にメッキ処理が施さ
れた炭素繊維を製造することができる。
（実施例） 実施例１ 石油系重質油を原料として製造された炭素繊維で、繊維
長３mmに切断したチョップドファイバーをエタノール−
水−アセトン−水の順で脱脂、洗浄し、これを硫酸ニッ
ケル（ＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ）１５ｇ／、塩化アンモ
ニウム（ＮＨ4 Ｃｌ）１５ｇ／、ホウ酸（Ｈ3 Ｂ
Ｏ3 ）１５ｇ／の組成であるメッキ浴中に投入し、空
気を吹き込みながら、攪拌機回転数１５０ｒｐｍ液温３
０℃、電流密度２Ａ／ｄｍ2 の条件で２０分間メッキを
行った。攪拌を停止した後、メッキ浴下部に沈積した繊
維をメッキ槽より取り出し、水洗、乾燥した。メッキ処
理を施した炭素繊維の電気比抵抗は、２．２２×１０
−４Ω．cmであった。なお、メッキ処理を行う前の炭素
繊維の電気比抵抗は、２．６８×１０−３Ω．cmであ
る。
長３mmに切断したチョップドファイバーをエタノール−
水−アセトン−水の順で脱脂、洗浄し、これを硫酸ニッ
ケル（ＮｉＳＯ4 ・６Ｈ2 Ｏ）１５ｇ／、塩化アンモ
ニウム（ＮＨ4 Ｃｌ）１５ｇ／、ホウ酸（Ｈ3 Ｂ
Ｏ3 ）１５ｇ／の組成であるメッキ浴中に投入し、空
気を吹き込みながら、攪拌機回転数１５０ｒｐｍ液温３
０℃、電流密度２Ａ／ｄｍ2 の条件で２０分間メッキを
行った。攪拌を停止した後、メッキ浴下部に沈積した繊
維をメッキ槽より取り出し、水洗、乾燥した。メッキ処
理を施した炭素繊維の電気比抵抗は、２．２２×１０
−４Ω．cmであった。なお、メッキ処理を行う前の炭素
繊維の電気比抵抗は、２．６８×１０−３Ω．cmであ
る。
（発明の効果） 本発明により、従来法においてメッキが困難であった短
繊維状炭素繊維に、均一なメッキを施すことが可能とな
り、複合材料および電磁シールド材料等に用いられる金
属被覆された炭素繊維が、簡単且つ経済的に製造でき
る。
繊維状炭素繊維に、均一なメッキを施すことが可能とな
り、複合材料および電磁シールド材料等に用いられる金
属被覆された炭素繊維が、簡単且つ経済的に製造でき
る。
第１図は、本発明を適用したメッキ装置の全体概略断面
図である。 １……メッキ槽 ２……攪拌機 ３……陰極 ４……陽極 ５……空気吹き込み管 ６……排出バルブ ７……空気 ８……炭素繊維
図である。 １……メッキ槽 ２……攪拌機 ３……陰極 ４……陽極 ５……空気吹き込み管 ６……排出バルブ ７……空気 ８……炭素繊維
Claims (1)
- 【請求項１】短繊維状炭素繊維に電気メッキを施すに際
し、メッキ槽下部より空気を吹き込みながらメッキ浴を
攪拌し、該攪拌によりメッキ浴中に分散させた短繊維状
炭素繊維を、メッキ浴の液面に接して設置した陰極に接
触させてメッキ処理を行った後、比重差および／または
磁気の手段によって、メッキ処理の完了した短繊維状炭
素繊維を選択的に取り出すことを特徴とする、炭素繊維
の電気メッキ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15967687A JPH0615744B2 (ja) | 1987-06-29 | 1987-06-29 | 炭素繊維の電気メッキ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15967687A JPH0615744B2 (ja) | 1987-06-29 | 1987-06-29 | 炭素繊維の電気メッキ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS646169A JPS646169A (en) | 1989-01-10 |
| JPH0615744B2 true JPH0615744B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=15698898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15967687A Expired - Lifetime JPH0615744B2 (ja) | 1987-06-29 | 1987-06-29 | 炭素繊維の電気メッキ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615744B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62260774A (ja) * | 1986-05-01 | 1987-11-13 | 新日本製鐵株式会社 | 炭化珪素系複合セラミックス焼結体 |
| JP4993157B2 (ja) * | 2004-05-07 | 2012-08-08 | 新光電気工業株式会社 | 粒状物及び粒状物の製造方法 |
| KR100907334B1 (ko) * | 2008-01-04 | 2009-07-13 | 성균관대학교산학협력단 | 알루미늄과 탄소재료 간의 공유결합을 형성하는 방법, 알루미늄과 탄소재료 복합체를 제조하는 방법 및 그 방법에 의하여 제조된 알루미늄과 탄소재료 복합체 |
-
1987
- 1987-06-29 JP JP15967687A patent/JPH0615744B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS646169A (en) | 1989-01-10 |
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