石英光纤表面Cu-石墨烯复合镀层的性能研究（英文）

宋启良^1,2，胡振峰¹，涂龙¹，孔令超¹，梁秀兵¹，刘二宝²

1. 军事科学院国防科技创新研究院2. 哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院腐蚀科学与表面技术研究所

摘 要：为制备耐高温、寿命长的金属镀层光纤,利用化学镀技术在石英光纤表面制备Cu基镀层。同时将石墨烯片层材料引入镀液,制备了Cu-石墨烯复合镀层。采用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线光电子能谱仪（XPS）、Raman光谱仪等,对石墨烯片层和Cu基镀层的微观形貌进行表征。利用电化学工作站、纳米压痕仪等对金属镀层的性能进行测试。利用热震法对Cu基镀层与光纤基体的结合性能进行分析,同时对金属镀层光纤进行导光测试。结果发现:Cu-石墨烯镀层相对Cu镀层,镀层组织致密,晶粒细小,质量更优。Cu-石墨烯镀层硬度、弹性模量分别提升了35.3%、34.0%。Cu-石墨烯镀层的腐蚀电位E_corr提升了32.3%,腐蚀电流i_corr减小了22.5%,其耐蚀性能明显提升。石英光纤表面化学镀覆Cu金属镀层,能够克服光纤包层光滤除器在实际应用中因局部温度过高而烧损等问题,同时对光纤的信号光传递并无影响。石墨烯片层对光纤对表面镀层质量、提高防腐等性能影响较大,在提升光纤使用寿命方面具有重要意义。

关键词：化学镀;耐腐蚀;石墨烯;石英光纤;Cu-石墨烯复合镀层;