高度取向碳纳米管化学镀铜工艺及其性能

摘要

[目的]在高度取向碳纳米管（SA-CNTs）薄膜表面均匀地镀上一层铜可以提高其电磁屏蔽性能，为其在柔性电路板、高速微处理器、雷达反射装置、移动通信设备等方面的应用奠定基础。[方法]首先对SA-CNTs薄膜表面进行碱性除油，然后采用多巴胺预活化，在SA-CNTs薄膜上形成一层聚多巴胺层，为后续AgNO₃活化提供更多的活化基点，并且由于聚多巴胺的还原性，AgNO₃能够在SA-CNTs薄膜上直接形成纳米银微粒，有助于化学镀铜时快速起镀，最终在SA-CNTs薄膜表面获得均匀、致密的金属铜层。采用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和接触角测量仪研究了多巴胺预活化对化学镀铜的影响。通过正交试验优化了化学镀铜工艺，分析了较优工艺条件下所得Cu镀覆SA-CNTs薄膜的表面形貌、相结构和电磁屏蔽性能。[结果]经多巴胺预活化的SA-CNTs薄膜表面可有效快速地进行化学镀铜反应，施镀过程中镀液性能稳定，所得Cu镀层结合力良好，在4～18 GHz频段的平均电磁屏蔽效能达到103.07 d B。[结论]多巴胺预活化有利于促进SA-CNTs薄膜表面化学镀铜，提高薄膜的电磁屏蔽性能，值得在柔性电路板制作方面推广应用。

关键词

高度取向碳纳米管薄膜 / 化学镀铜 / 多巴胺 / 活化 / 电磁屏蔽