用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具

本技术特别涉及一种用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，属于电镀夹具。

背景技术：

1、碳纳米管是目前人类可以规模化制备的最轻、最强、功能丰富的纳米材料，已被广泛视为影响世界未来的十种新材料之一，因而也是新材料领域最为活跃的研发对象。但是碳纳米管宏观体具有的多种产品形式，如粉体、纤维、薄膜及多孔块体材料等表现出的性能却不尽人意。为了弥补碳纳米管宏观体性能的不足，研究人员通过多种方式对其进行改性，使其更加功能或性能化。

2、碳纳米管薄膜厚度一般为4～10μm、强度为500mpa、密度＜1g/cm3，这种轻质轻质、柔性、高强薄膜材料在航空航天等领域的应用越来越广泛。镀覆铜金属的碳纳米管薄膜可以绕包在同轴电缆上，作为轻量化外导体；镀覆镍金属的碳纳米管薄膜，可以作为同轴电缆轻量化信号屏蔽层；同时碳纳米管具有电子的弹道输运优势，与铜进行复合，可以制备高载流量的复合导体。据文献报道其载流能力可以达到铜的100倍，这意味着更细、更轻的导体同样拥有出色的载流能力。

3、碳纳米管薄膜可以通过化学镀、电镀、真空镀膜等方法与金属复合来提升其电学性能，其中电镀因经济便捷而得到广泛应用。

4、轻质、柔软的碳纳米管薄膜在电解液中易发生团簇或折叠，所以碳纳米管薄膜电镀时需要将其固定在夹具上，现有技术中的夹具装样与电镀示意图如图1e所示，其具体的装样过程包括：

5、1)将铜片根据实际尺寸需求，裁剪铜片夹具，如图1a所示，并在1区和2区域涂敷导电银胶，用作粘贴碳纳米管薄膜；

6、2)如图1b所示，将需电镀的碳纳米管薄膜贴于导电银胶上；

7、3)如图1c所示，在碳纳米管薄膜两端的3区和4区域涂敷导电银胶，起到进一步固定与导电作用；

8、4)如图1d所示，在阴影区域(即铜片夹具的四周)5涂敷绝缘涂层，以隔绝电解液。

9、5)将图1d装有碳纳米管薄膜的夹具浸入电解液中并连接电源，如图1e所示。

10、由现有夹具的装样过程可以发现，现有的夹具操作繁琐：a)夹具涂敷绝缘涂层后难以清理，夹具不能重复使用；b)需多次涂敷导电银胶，来固定碳纳米管薄膜。并且导电银胶需烘烤干燥，操作繁琐。导电不均：夹具仅固定碳纳米管薄膜两端，其余两边(如图1d中标记6标注)未与电极夹具接触。同时碳纳米管薄膜电导率较低，导致电镀处理时碳纳米管薄膜表面金属层厚度不均，甚至出现漏镀的现象。尖端效应明显：经裁剪的碳纳米管薄膜边缘会呈现锯齿尖端。未与电极夹具接触的边缘6，在电解液中电镀时，受尖端效应的影响，易沉积较多金属，影响材料整体性能。稳定性差：夹具涂敷绝缘涂层难以确保密封效果的稳定性，给工艺带来更多不确定性。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，克服了现有夹具操作繁琐、导电不均、尖端效应明显、稳定性差等问题，从而克服现有技术中的不足。

2、为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

3、本实用新型提供了一种用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，包括两个可分离、固定的夹持机构，所述夹持机构包括夹具主体、固定连接组件和第一电连接部件，所述夹具主体具有一夹持面，所述夹持面具有第一区域以及第二区域，所述第二区域环绕第一区域设置，所述第一区域开设有贯穿所述夹具主体的窗口，所述固定连接组件和第一电连接部件设置在所述第二区域，两个所述夹持机构上的固定连接组件能够可分离地固定连接，超薄柔性碳纳米管薄膜的四周缘部能够被夹持固定在两个夹持机构的夹持面之间，且与所述第一电连接部件电连接，超薄柔性碳纳米管薄膜的中间部分能够被暴露在所述窗口处。

4、与现有技术相比，本实用新型的优点包括：本实用新型提供的一种用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具的使用操作便捷，可重复使用；以及，本实用新型提供的一种用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具的导电均匀性更好且无尖端效应干扰；本实用新型提供的一种用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具的稳定性更好，密封可靠性更高。

技术特征：

1.一种用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，其特征在于包括两个可分离、固定的夹持机构，所述夹持机构包括夹具主体、固定连接组件和第一电连接部件，所述夹具主体具有一夹持面，所述夹持面具有第一区域以及第二区域，所述第二区域环绕第一区域设置，所述第一区域开设有贯穿所述夹具主体的窗口，所述固定连接组件和第一电连接部件设置在所述第二区域，两个所述夹持机构上的固定连接组件能够可分离地固定连接，超薄柔性碳纳米管薄膜的四周缘部能够被夹持固定在两个夹持机构的夹持面之间，且与所述第一电连接部件电连接，超薄柔性碳纳米管薄膜的中间部分能够被暴露在所述窗口处。

2.根据权利要求1所述的用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，其特征在于：位于两个夹持机构上的两个所述固定连接组件能够通过吸附的方式可分离地固定结合。

3.根据权利要求2所述的用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，其特征在于：所述固定连接组件包括磁体，两个所述固定连接组件能够通过磁性吸附的方式固定结合。

4.根据权利要求3所述的用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，其特征在于：所述固定连接组件环绕所述窗口设置。

5.根据权利要求4所述的用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，其特征在于：所述固定连接组件固定设置在所述夹持面上，或者，所述固定连接组件嵌设在所述夹具主体内部。

6.根据权利要求2所述的用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，其特征在于，还包括：密封连接组件，所述密封连接组件环绕所述第一电连接部件设置，且所述密封连接组件分别与两个所述夹持机构的夹持面密封配合。

7.根据权利要求6所述的用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，其特征在于：所述密封连接组件与其中一夹持机构固定连接，与另一夹持机构可分离地固定、密封配合。

8.根据权利要求7所述的用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，其特征在于：所述夹持面的第二区域还设置有至少一榫槽，其中一榫槽环绕所述第一电连接部件设置，所述密封连接组件固定设置在一夹持机构的夹持面上，所述密封连接组件的部分能够可分离地嵌入另一夹持机构上的榫槽内，并与所述榫槽配合形成卯榫结构，或者，所述密封连接组件分别嵌入另个夹持机构上的榫槽内，所述密封连接组件与两个所述夹持机构密封配合。

9.根据权利要求8所述的用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，其特征在于：所述密封连接组件为柔性结构，且当所述密封连接组件嵌入所述榫槽内时，所述密封连接组件处弹性压缩状态。

10.根据权利要求9所述的用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，其特征在于：所述密封连接组件为环形结构。

11.根据权利要求9所述的用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，其特征在于：所述密封连接组件包括氟胶圈。

12.根据权利要求6所述的用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，其特征在于：所述夹持面的第二区域间隔设置有至少两个榫槽，所述第一电连接部件和第一固定连接组件依次间隔设置在两个榫槽之间。

13.根据权利要求12所述的用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，其特征在于：所述固定连接组件环绕所述第一电连接部件设置。

14.根据权利要求1所述的用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具，其特征在于，还包括：第二电连接部件，所述第二电连接部件的一端嵌设在所述夹具主体的内部并与所述第一电连接部件电连接，另一端沿远离窗口的方向延伸。

技术总结
本技术公开了一种用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具。所述电镀夹具包括两个可分离、固定的夹持机构，所述夹持机构包括夹具主体、固定连接组件和第一电连接部件，所述夹具主体具有一夹持面，所述夹持面具有第一区域以及第二区域，所述第二区域环绕第一区域设置，所述第一区域开设有贯穿所述夹具主体的窗口，所述固定连接组件和第一电连接部件设置在所述第二区域，两个所述夹持机构上的固定连接组件能够可分离地固定连接。本技术提供的一种用于超薄柔性碳纳米管薄膜电镀的电镀夹具的使用操作便捷，可重复使用，其导电均匀性更好且无尖端效应干扰。

技术研发人员：刘丹丹,侯立干,周世武,陈城,李清文
受保护的技术使用者：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
技术研发日：20221230
技术公布日：2024/1/12