泡沫金属的介绍及制备.ppt

《泡沫金属的介绍及制备.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、泡沫金属的介绍及制备目录1引言2.电沉积法制泡沫镍目录3.固气共晶凝固法引言泡沫金属结构胞状结构三维网状结构泡沫金属渗透性过滤与分离消音降噪阻抗消音器吸能减震汽车减震器比表面积大催化导电、自支撑能力多孔电极导热性热交换器泡沫金属的用途泡沫金属（1）泡沫金属相变复合材料将传统的相变材料填充在泡沫金属的胞中，导热率显著的提高。（3）泡沫金属高阻尼复合材料将泡沫材料与弹性或无机非金属材料复合，形成复相阻尼、结构阻尼、粘弹性阻尼等阻尼多种机制的叠加。（4)纳米孔隙非晶态泡沫金属结合非晶态和泡沫金属的性能粉末冶金法熔体发泡法激光烧结法固气共晶凝固法喷射沉积法电沉积法制备方法电

2、沉积法原理聚氨酯泡沫塑料为基体——预处理加导电层——电化学沉积——热处理，去聚合物——多孔金属泡沫镍(发泡镍)是一种孔隙率高、比表面积大，质轻，具有三维网状结构的金属材料,可做为镍-氢电池和镍-镉电池的电极基板,是二次电池的主要材料之一。步骤：聚合物泡沫加导电层电沉积移除聚合物导电层制备由于泡沫塑料不导电，不能直接进行电沉积，必须在电沉积前进行导电预处理，在泡沫表面附着一层均匀的金属层。步骤：粗化利用化学法提高泡沫表面的微观粗糙度和均匀性,使其表面由疏水性变为亲水性,以提高镀层与基体的亲和力。化学除油除去骨架内外表面残留的微量油污，增加其亲水性化学除油粗化敏化活化还

3、原为了在非导体的塑料表面上，建立起以贵金属为核心的催化中心准备条件，以便在活化处理时把催化金属还原出来敏化敏化液氯化亚锡、盐酸反应条件室温，10min反应后水洗，二价锡水解在塑料表面形成薄层的碱式氯化亚锡的凝聚膜使塑料的表面建立起化学镀时所需要的贵金属催化活性中心。活化用甲醛作为还原剂是使银离子能充分地还原成银。浸过银活化液的塑料表面，在活化后可直接浸渍还原液。还原脉冲电沉积沉积镍化学镀镍是在钯催化作用下,溶液中硫酸镍与还原剂次亚磷酸钠发生氧化还原反应。泡沫模板经过化学镀镍后进行电镀加厚。硫酸镍250g/L,氯化镍40g/L,硼酸40g/L,十二烷基硫酸钠0.05g

4、/L镀镍液反应条件发生反应电流效率的影响电流效率是电极上通过单位电量时，某一反应所形成之产物的实际质量与电化当量之比，即输入电解池的电量中实际用于沉积金属所占的百分数。电流效率难题方案在配置镀液时所选用的添加剂或络合剂应尽量不参与阴极电极反应，同时要创造条件，尽量使金属离子析出时不析出或少析出氢气。镍在阴极析出的电极反应（M代表阴极非惰性杂质）：方程式1越易进行，方程式2、3进行的越少，则阴极析出的镍越纯，发泡镍质量越好，电流效率及设备效率也越高。某一离子在阴极上开始析出的难易，可以用平衡电位来判断：后处理热处理是连续化带状泡沫镍生产中最后一道工序，其目的是去除有机

5、物，提高电镀镍层的柔韧性，分为先空气烧除而后还原烧结两步完成，还原气氛为氨分解气氛，即氮、氢混合气氛。还原温度800度。炉温不当会出现“起拱”的现象。泡沫镍制备过程中各阶段样品基本上均保持了原泡沫模板的结构形貌,呈3维网络状均匀结构,组成泡沫镍的丝纵横交错。不同电流密度下沉积层的XRD图谱结果分析结果分析不同电流密度下镍沉积层的磁滞回线每条回线所围面积均很小,损耗低,其剩磁、矫顽力几乎为零,表现出超顺磁性。磁滞回线显示的磁导率与饱和磁化强度随着晶粒尺寸的增加而变大。这是因为晶粒平均粒径越小,存在于晶粒之间的晶界相对越多,对磁畴壁移动产生阻碍作用越大,磁导率越低。固气

6、共晶凝固法（GASAR）金属气体发生共晶反应，定向凝固，生成的圆柱型气孔定向排列于基体中。气孔壁光滑；无气孔分支现象；气孔分布短程有序；孔径10nm-10mm;孔隙率10%-70%。与传统的方法制备的材料相比，具有小的应力集中，高的力学性能，良好的渗透能力。介绍GASARGasar原理气孔的大小、形貌、空间排列取决于熔体的气体含量、气压、化学成分、凝固速率和凝固方向。通过不同的凝固条件制备的多孔结构Gasar原理GASAR凝固中气泡形核机制区域1区域2区域3气泡在凝固的金属中形成，但形核阻力大气泡在凝固界面处同固相同时形成，气泡定向排列于固相中气泡在液相中形成，在熔

7、体表面逸出气泡的可能位置Gasar凝固的匀质临界形核状态气泡半径与体积吉布斯自由能的的变化匀质形核Gasar凝固的匀质临界形核状态Gasar凝固的非均质形核平界面上异质形核平界面上异质形核Gasar凝固的非均质形核Gasar凝固的非均质形核圆锥形凹坑内异质形核在氧化物夹杂的表面一般都存在很多凹坑和裂纹。当圆锥形凹坑非常狭小时，会产生较大的附加压力，气泡很难形核；当圆锥形凹坑非常平坦时，气泡与基体的附着面小。都不能成为有效的异质形核位置胚胎体积与圆锥顶角的关系胚胎气泡体积越小，越容易形核三种形核机制对比Gasar凝固的金属-气体共晶生长区共生生长：两相协同生长，具