一种镍泡沫及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镍泡沫及其制备方法，其特征在于所述的镍泡沫材料是由导电的碳泡沫基底和基底表面镍镀层所组成，材料内部呈现出三维网状结构，由大小不一的不规则孔洞交错连通而成，具有大的比表面积，可填充相变、吸波等多种材料。本发明专利技术提供一种镍泡沫的制备方法，其特征在于包括下述顺序的步骤：(1)加热、碳化聚氨酯泡沫制备碳泡沫；(2)将制得的碳泡沫清洗干净，在镀液中充分浸渍10～30min；(3)以碳泡沫为阴极，纯镍靶为阳极，接通交流电脉冲，在碳泡沫基底上沉积镍镀层，控制镀层厚度为0.5～5μm，得到镍泡沫材料。

【技术实现步骤摘要】
一种镜泡沬及其制备方法
本专利技术涉及一种泡沫材料及其制备方法，特别是涉及。
技术介绍
多孔泡沫金属、合金是一种新型多功能材料，具有三维网络结构、孔隙率高、比表面积大、机械强度高和抗氧化性能优等特点，是脆性多孔陶瓷的理想替代材料，在各种高温催化载体、抗腐蚀催化剂载体、过滤器和热交换器等领域具有广阔的应用前景。镍泡沫是泡沫金属中重要的一种，它具有良好的透流体性能、吸音性能等，可用作金属过滤器、音响设备中的扬声器纸盒、脉冲电源等的电波屏蔽材料等。根据近期镍杂志报导，由骨架厚度为0.05~1.0mm的网格制作的泡沫金属，具有与传统的烧结多孔金属不同的功能和特性，并且可在传统金属无法涉及的应用领域中使用。例如，孔隙率可达到98%，孔隙中可填充其它物质，比表面积大，气体渗透阻力小，厚板产品可切割或压制。在2011年发表在《有色金属科学与工程》第2卷第3期的文献“电沉积法制备泡沫镍的研究”中，江西理工大学工程研究院的刘柏雄、钟素文采用“高铬液粗化一氯化锡盐敏化一硝酸银活化一甲醛还原一化学镀铜一高温烧结”的工艺路线制备空隙率高、通孔泡沫镍，研究各工艺对制备的影响，以期对制备泡沫镍产生较强的指导意义。日本Itami的Sumitomo电器工业有限公司已经研制出一种独特的镍泡沫金属，其最大孔隙率可达98%，并且能够弯曲、切割和压制成多种最终形状零件，这种材料称为微孔金属。该公司用带导电 石墨涂层的聚氨酯电解沉积镍进行热处理，从泡沫中去除聚氨醋和石墨的方法生产镍泡沫材料，耐腐蚀的镍和镍铬合金特别适合这个工艺。目前，泡沫合金种类还很少，且制备方法比较单一，主要是固相粉末包埋法、气相合金化。这些工艺方法存在不尽人意之处，如固相粉末包埋制备过程中，粉末易于烧结在泡沫合金的骨架表面，降低了作为过滤器的使用性能；而气相合金化则工艺复杂、成本高。用电沉积法也能制备泡沫合金，这种方法工艺简单，操作简便，成本较低。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种镍泡沫，其特征在于由导电的碳泡沫基底和基底表面镍镀层所组成。材料内部呈现出三维网状结构，由大小不一的不规则孔洞交错连通而成，具有大的比表面积，可填充相变、吸波等多种材料。该镍泡沫材料以碳泡沫为基底，利用电镀金属镍层完整继承碳泡沫的表面结构，镍镀层既有效保护了碳材料，又在外观上形成了一种新的镍泡沫，充分结合了金属材料和碳材料的优异特性，是一种具有广泛发展前景的高性能多孔泡沫材料。本专利技术所述的碳泡沫基底是通过聚氨酯泡沫加热碳化而得到，具体的工艺过程分两步进行:先在空气中、200~255°C下将聚氨酯泡沫加热；接着在惰性气氛中、700~900°C下碳化；从而制备得到碳泡沫。这些碳泡沫具有开孔结构，孔的长宽比为0.6~1.4，密度和压缩强度分别为0.085~0.387g/cm3和0.9~14.1MPa0碳泡沫表面镍镀层通过电镀的方法制备:以制得的碳泡沫为阴极和基底，99.99%的纯镍靶为阳极，硫酸镍为主盐，通过交流电脉冲，在碳泡沫表面沉积0.5~5μπι的镍镀层。本专利技术提供一种镍泡沫的制备方法，其特征在于包括下述顺序的步骤:(I)加热、碳化聚氨酯泡沫制备碳泡沫；(2)将制得的碳泡沫清洗干净，在镀液中充分浸溃10~30min ；(3)以碳泡沫为阴极，纯镍靶为阳极，接通交流电脉冲，在碳泡沫基底上沉积镍镀层，控制镀层厚度为0.5~5 μ m，得 到镍泡沫材料。本专利技术的主要优点是:①制得的镍泡沫材料兼具碳材料和金属镍的优异性能，内部呈现多孔的泡沫结构，具有质量轻、比表面积大的优点；②泡沫中可填充多种功能材料，有效提高反应速率和效果，如填充PCM相变材料，当高温热通过表层进入泡沫，泡沫因大的比表面积，填充其中的PCM可快速吸热采用电镀的制备方法，工艺简单，操作简便，成本低廉。【附图说明】图1为镍泡沫开孔结构示意图。图2为填充PCM相变材料的镍泡沫散热示意图。图示10为外围进去材料的热量；20为填充PCM相变材料的镍泡沫。【具体实施方式】下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。实施例1(I)制备碳泡沫:先在空气中、200°C下将聚氨酯泡沫加热；接着在惰性气氛中、900°C下碳化；从而制备得到碳泡沫。(2)在碳泡沫上沉积镍:将制得的碳泡沫清洗干净，在镀液中充分浸溃IOmin ;以制得的碳泡沫为阴极，99.99%的纯镍为阳极，硫酸镍为主盐，通过交流电脉冲，在碳泡沫表面沉积I μ m的镍镀层，得到以碳泡沫为基底的镍泡沫材料。上述方法制得的镍泡沫材料，由导电的碳泡沫基底、碳泡沫表面沉积镍和泡沫镍表面致密层组成。材料内部呈现三维网状结构，由大小不一的不规则开孔交错连通而成。实施例2(I)制备碳泡沫:先在空气中、250°C下将聚氨酯泡沫加热；接着在惰性气氛中、800°C下碳化；从而制备得到碳泡沫。(2)在碳泡沫上沉积镍:将制得的碳泡沫清洗干净，在镀液中充分浸溃30min ；以制得的碳泡沫为阴极，99.99%的纯镍为阳极，硫酸镍为主盐，通过交流电脉冲，在碳泡沫表面沉积3 μ m的镍镀层，得到以碳泡沫为基底的镍泡沫材料。上述方法制得的镍泡沫材料，由导电的碳泡沫基底、碳泡沫表面沉积镍和泡沫镍表面致密层组成。材料内部呈现三维网状结构，由大小不一的不规则开孔交错连通而成。上述仅为本专利技术两个【具体实施方式】，但本专利技术的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本专利技术进行非实质性的改动，均应属于侵犯本专利技术保护的范围的行为。但凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变 化与改型，仍属于本专利技术技术方案的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍泡沫，其特征在于由导电的碳泡沫基底和基底表面镍镀层所组成。

【技术特征摘要】
2013.08.02 CN 201310332260.41.一种镍泡沫，其特征在于由导电的碳泡沫基底和基底表面镍镀层所组成。2.根据权利要求1所述的镍泡沫，其特征在于材料内部呈现出三维网状结构，由大小不一的不规则孔洞交错连通而成，具有大的比表面积，可填充相变、吸波等多种材料。3.根据权利要求1所述的镍泡沫，其特征在于所述的碳泡沫基底具有开孔结构，孔的长宽比为0.6~1.4，密度和压缩强度 分别为0.085~0.387g/cm3和0.9~14.1MPa04.根据权利要求1所述的镍泡沫，其特征在于所述的碳泡沫基底表面镍镀层是通过交流脉冲电镀的方法获得，厚度为0.5~5 μ m。5.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈照峰，聂丽丽，
申请(专利权)人：太仓派欧技术咨询服务有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32