本發明特別涉及一種導電纖維表面選擇性金屬電沉積裝置、方法及其應用，屬于纖維金屬化處理。
背景技術：
1、碳纖維是以聚乙烯腈、瀝青等為前驅體，經高溫碳化制成的高性能纖維材料，具有高強度、高模量、耐腐蝕、耐疲勞等特性。碳纖維本身脆性高，抗沖擊性能差，通常要對碳纖維表面金屬化以改善其性能。
2、碳纖維表面金屬化是在纖維表面沉積一層金屬或合金。金屬鍍層可以增強碳纖維強度，提升碳纖維導電導熱性，強化碳纖維抗氧化和耐腐蝕性。與碳纖維浸潤良好的鍍層金屬，可以作為碳纖維與其他金屬基體的過渡層，改善界面結合力。
3、碳纖維表面金屬化的方法有化學鍍、電鍍、化學氣相沉積等?；瘜W鍍需使用貴金屬催化劑，成本高，鍍速慢，污染嚴重；傳統電鍍成本低、污染小，但難以實現對長碳纖維表面精準可控的選擇性金屬化；化學氣相沉積常用于半導體、涂層等領域，高溫耗能，生產效率低，設備成本高，操作難度大。
技術實現思路
1、本發明的主要目的在于提供一種導電纖維表面選擇性金屬電沉積裝置、方法及其應用，通過對電極功能設計和反應器結構調控，實現金屬在連續碳纖維表面選擇性地精準賦性沉積，使其兼具有導電、屏蔽和強度的優異功能，滿足不同場景的應用需求，從而克服現有技術中的不足。
2、為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：
3、本發明實施例的第一個方面提供了一種導電纖維表面選擇性金屬電沉積裝置，其包括電沉積反應模塊，所述電沉積反應模塊包括：
4、反應容器，所述反應容器具有電沉積反應槽，所述電沉積反應槽用于容置電解溶液以及提供發生電沉積反應的空間，所述電沉積反應槽于第一方向的長度可以被調節；
5、陰極輥組，所述陰極輥組包括兩個相同的陰極輥，兩個所述陰極輥沿所述第一方向分別設置在所述電沉積反應槽的兩側，所述陰極輥能夠繞自身軸線轉動，所述陰極輥的輥面具有沿自身周向設置的m個導電區和n個絕緣區，m≥1，n≥1；
6、陽極，設置在所述電沉積反應槽內；
7、電源，所述電源的正極與所述陽極電連接、負極與兩個所述陰極輥的所有導電區電連接；
8、當浸沒在電解溶液中的導電纖維同時與兩個所述陰極輥的導電區接觸時，所述電解溶液、所述陰極輥組、浸沒在電解溶液中的導電纖維、所述陽極、所述電源配置形成電解池，所述陰極輥組以及位于兩個所述陰極輥之間的導電纖維整體作為所述電解池的陰極。
9、本發明實施例的第二個方面還提供了一種對導電纖維進行表面選擇性金屬化處理的方法，其包括：
10、提供所述導電纖維表面選擇性金屬電沉積裝置，在所述電沉積反應槽內裝入電解溶液，將陰極、陽極接入電源，使兩個所述陰極輥同步、同向勻速轉動；
11、使導電纖維沿第一方向勻速通過電沉積反應模塊，在經過電沉積反應槽時浸沒在電解溶液中，所述導電纖維在行進過程中與兩個所述陰極輥的輥面保持接觸，并依次交替與所述陰極輥的導電區、絕緣區接觸，所述導電纖維與兩個所述陰極輥的導電區或絕緣區接觸的時機、持續時間相同，從而獲得分段金屬化的復合纖維；
12、僅當導電纖維同時與兩個所述陰極輥的導電區接觸時，所述電解溶液、所述陰極輥組、位于兩個所述陰極輥之間的導電纖維、所述陽極、所述電源形成電解池，浸沒在電解溶液中導電纖維表面被鍍覆形成金屬層。
13、本發明實施例的第三個方面提供了由所述對導電纖維進行表面選擇性金屬化處理的方法獲得的金屬復合纖維。
14、本發明實施例的第四個方面提供了一種編織物，所述編織物是由所述金屬復合纖維編織形成的。
15、與現有技術相比，本發明的優點包括：
16、本發明實施例提供的一種導電纖維表面選擇性金屬電沉積裝置，陰極輥的輥面由導電材料和絕緣材料交替覆蓋，特殊的陰極輥配合長度可調節的電沉積反應槽，可以對導電纖維周期性漸變鍍覆金屬，實現導電纖維表面選擇性金屬化。
17、本發明制得的表面選擇性金屬化的金屬復合碳纖維，其導電性能、線密度介于碳纖維和表面全鍍覆金屬復合碳纖維之間，是對現有金屬復合纖維種類和性能的補充。本發明制備的選擇性金屬化復合碳纖維編織物，實現了金屬復合碳纖維編織物減重，提升了編織物吸波性能，降低了金屬復合纖維材料及構件的制備成本。
1.一種導電纖維表面選擇性金屬電沉積裝置，其特征在于，包括電沉積反應模塊，所述電沉積反應模塊包括：
2.根據權利要求1所述導電纖維表面選擇性金屬電沉積裝置，其特征在于：所述電沉積反應槽于所述第一方向上的長度與單個所述陰極輥上的m個所述導電區沿所述陰極輥的周向的弧長之和l相等；
3.根據權利要求2所述導電纖維表面選擇性金屬電沉積裝置，其特征在于：所述反應容器包括容器主體以及第一擋板、第二擋板，所述第一擋板、所述第二擋板沿所述第一方向間隔設置在所述容器主體內，所述第一擋板、所述第二擋板與所述容器主體密封配合，所述第一擋板、所述第二擋板與所述容器主體圍合形成所述電沉積反應槽，并且，所述第一擋板和/或所述第二擋板還能夠沿所述第一方向移動，并且在移動過程中始終與所述容器主體保持密封配合狀態，而使所述電沉積反應槽于第一方向的長度可調；
4.根據權利要求3所述導電纖維表面選擇性金屬電沉積裝置，其特征在于，所述電沉積反應模塊還包括：陰極輥水洗組件，所述陰極水洗組件用于對所述陰極輥進行清洗；
5.根據權利要求1所述導電纖維表面選擇性金屬電沉積裝置，其特征在于，還包括：放線模塊和收線模塊，所述放線模塊設置在所述電沉積反應模塊的上游，所述收線模塊設置在所述電沉積反應模塊的下游，所述放線模塊對一卷或多卷導電纖維進行放線、使每卷導電纖維保持相同的放線速率和張力，所述收線模塊用于牽引所述導電纖維，使所述導電纖維沿所述第一方向行進并通過所述電沉積反應模塊，以及，收集完成選擇性金屬化處理后的導電纖維；
6.一種對導電纖維進行表面選擇性金屬化處理的方法，其特征在于，包括：
7.根據權利要求6所述對導電纖維進行表面選擇性金屬化處理的方法，其特征在于：所述導電纖維沿第一方向的行進速度v為0～10m/min；
8.根據權利要求6所述對導電纖維進行表面選擇性金屬化處理的方法，其特征在于，還包括：晃動浸沒在電解溶液中的導電纖維，晃動的頻率為10～60次/min；
9.由權利要求6-8中任一項所述對導電纖維進行表面選擇性金屬化處理的方法獲得的金屬復合纖維。
10.一種編織物，其特征在于，所述編織物是由權利要求9所述金屬復合纖維編織形成的。