梯度密度泡沫镍的制备工艺研究

梯度密度泡沫镍的制备工艺研究

爱蓝天高新技术材料(大连)有限公司辽宁大连116600

摘要:我们主要研究采用不同的化学组合方式,对泡沫镍进行电化学沉积及制备工艺研究,对基体的两面和中间部分的金属的密度比例进行控制,以免出现比例不对的现象,影响最后的制备工艺结果,用于制作出具有梯度密度的泡沫镍,这种泡沫镍相比普通的泡沫镍有很多的优良性能。本文主要研究具有梯度密度的泡沫镍的制备工艺及对制备工艺的结果进行分析研究。

关键词:梯度密度泡沫镍制备工艺研究

泡沫镍的生产是我国电池行业的主要核心,而泡沫镍的性能会影响到电器及一些工业生产的发展,更能影响到我国的电池行业的发展。泡沫镍的制备工艺是我们需要关心并要进行深入研究分析的,特别是对于具有梯度密度的泡沫镍的制备工艺所需要的材料和制备方法及在研究过程中出现的问题。

一、梯度密度泡沫镍的制备工艺

1.1梯度密度泡沫镍的实验材料

我们采用的实验材料主要包括:在阴极部分采用一定尺寸的聚氨酯海绵,而在阳极部分采用电解镍板,所采用的两阳极面积比为1:4;其他材料还需要盐酸,硫酸,氯化亚锡,氯化钯,柠檬酸钠,氯化铵,硫酸镍等试剂。

1.2梯度密度泡沫镍制备工艺流程

1.2.1制备工艺的流程:

导电化处理→电化学沉积→热处理→辗压→电化学沉积→热处理

1.2.2制备工艺流程解析:

导电化处理:运用PVD方法在海绵的表面镀上一层镍。

电化学沉积:在第一步的基础上,得出镀层的沉积厚度比(这是什么?)。而且两次的电化学沉积的镀层的沉积厚度比都不一样。

热处理:在电化学沉积的基础上对泡沫镍进行焚烧处理,然后进行保护及还原处理,而且两次的焚烧处理的条件和保护条件及还原处理条件都不一样。

碾压:并将热处理后的半成品的厚度辗压

1.3梯度密度泡沫镍的制备工艺方法

1.3.1电沉积法

谈到梯度密度泡沫镍的制备工艺方法,不得不说的一种方法就是电沉积法,相对于其他的制备工艺方法来说,这种比较常用到,现在大多数的工业都采用这种方法。这种方法首先在海绵的表面上镀上一层镍,然后在这一步的基础上,进行电化学沉积,高温焚烧处理及空气中煅烧和还原处理。而且不同的材料对于高温焚烧处理及还原处理所需要的条件也不一样,因此需要我们进一步的研究分析。

1.3.2热处理法

热处理法也是一种常用的方法和一道化学工序,它主要是在空气中进行煅烧处理并还原处理的一种方法,它是泡沫镍制备工艺生产的最后一道化学程序。在空气中煅烧需要在氮和氢这两种气体的混合环境下进行,且它们之间的配比比例是一定的。

1.3.3发泡处理法

树脂粉末是可膨胀的一种东西,因此将树脂粉末和镍粉进行均匀的混合搅拌,搅拌处理后,将对其进行切割,切割成可绕的形状,然后对其进行煅烧,煅烧完后,树脂会慢慢的分解,这就形成了泡沫镍,再对得到的泡沫镍进行洗涤或者去除处理等,最后得到泡沫镍成品。

1.3.4电镀法

对于多孔材料来说,不但要满足内部,还要满足外部的处理,又要保证泡沫镍的性能一致性,因此需要对其进行电镀处理。但在实施电镀的过程中,存在一些问题,比如说受到电化学的影响及几何学的影响。电流在使用的过程是不稳定的一个因素,电流在阴极表面分布不均匀,导致在镀层表面的不均匀,因此要保证电流质量的稳定性和分布均匀性,是保证镀层表面均匀的重要条件。而且在电镀过程中,还需要考虑到PH值的影响,PH值过高或者过低,都对电镀的结果产生影响,在电镀过程中,应该使镀液保持循环状态,对电镀结果有好的影响。

1.4检测

我们制备出具有梯度密度的泡沫镍之后,我们并不能保证最后得到的泡沫镍是不是我们所需要的,所以我们有必要对泡沫镍成品进行检测。对制备得到的泡沫镍进行是否具备梯度密度进行检测;对制备得到的泡沫镍进行抗拉力与延伸率检测;需要采用扫描电镜对镀层的形状面貌进行观察;对制备得到的泡沫镍进行沉积密度的检测。

二、实验结果讨论分析

通过制备出具有梯度密度泡沫镍的实验表明及对制备工艺的方法和对制备工艺操作方法的研究,我们得出一些结论:

1.具有梯度密度的泡沫镍比普通的泡沫镍具有优良的机械性能,对单一的泡沫镍而言提升了很多性能,在普通的泡沫镍的基础上进行改造和研究分析,而得到的泡沫镍具有梯度密度的优良性能。

2.在生活中如若工厂或者公司需要制备某些具有电池类的产品或者电器类,电容量类的产品,可以根据该产品的具体需要,通过本制备工艺的具备条件和操作方法,制备出更多的具有不同密度比的泡沫镍,且制备出更多实际需要的产品,用以满足用户的实际需求。

3.在制作用于电动汽车方面的过程中,普通的泡沫镍容易发生断裂的现象,主要是由于电流冲击过大而利用电沉积技术制造出的多孔金属材料技术不能承受而导致的,因此我们需要研究出能在一定程度上抵御强大电压的泡沫镍。除此之外,具有梯度密度的泡沫镍多用于工业的研究和制备及使用。

三、结束语

泡沫镍的制备工艺对于大多数工业研究来说很重要,特别是具有梯度密度泡沫镍的制备工艺,梯度密度泡沫镍比普通的泡沫镍具有很多的优良性能,更是在普通的泡沫镍的基础上提升了更多的性能,使其梯度密度泡沫镍在使用过程中发挥更大的作用,用于更大更广的方面。梯度密度泡沫镍是电池行业的核心,它的创新发展进一步的推动了电池行业往前发展。泡沫镍的制备工艺是我们需要关心并要进行深入研究分析的,特别是对于具有梯度密度的泡沫镍的制备工艺所需要的材料和制备方法,我们在制备泡沫镍的制备梯度密度泡沫镍时需要我们对它进行深入的研究分析,研究出更先进更科学更实用的制备工艺方法。

参考文献:

[1]张杰,许家胜,王琳,钱建华.钴酸锰/泡沫镍复合电极材料的制备及其电化学性能研究[J].电子元件与材料,2016(1)

[2]冯晓娟,石彦龙,李永燕,杨小霞,陈建鹏.Co-Al双金属硫化物/泡沫镍电极材料的制备及其超级电容性能研究[J].化学通报,2017(6)

标签:;  ;  ;  

梯度密度泡沫镍的制备工艺研究
下载Doc文档

猜你喜欢