專利名稱：鍍鉛復(fù)雜多孔構(gòu)造和相應(yīng)的導(dǎo)體活化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造金屬或金屬化復(fù)雜多孔構(gòu)造領(lǐng)域。
更具體而言，本發(fā)明涉及制造專門用作電化學(xué)發(fā)電機(jī)、隔音器等的電荷集電極和電極載體的金屬或金屬化復(fù)雜多孔構(gòu)造的領(lǐng)域。
本發(fā)明的構(gòu)造是指用鉛或鉛基合金電解金屬化的構(gòu)造。
本發(fā)明的金屬或金屬化構(gòu)造是泡沫、氈或織物類型的，具有高度開放的多孔性，呈現(xiàn)出稠密的纖維或網(wǎng)眼的網(wǎng)狀外觀，這些纖維或網(wǎng)眼形成了限定開放孔隙的三維框架，它們相互之間以及和構(gòu)造的外部相聯(lián)系著。
泡沫材料是網(wǎng)狀的多孔結(jié)構(gòu)，有很高的孔率(大于80％，并可能高達(dá)約98％)，其開放的多孔性是蜂窩狀結(jié)構(gòu)打開的結(jié)果，其中網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)眼的全部或者至少大部分是相互連接的。
氈是非織造纖維隨機(jī)糾纏(盡管它們大多基本位于它們組成的“重疊”平面上)，形成了形狀和大小不一的纖維間空隙，且相互之間是相連接的。其纖維可以是用粘合劑粘上的，也可以不用粘合劑。
織物是由相互纏繞的紡織纖維或線集合，或者機(jī)織或者結(jié)網(wǎng)而形成的構(gòu)造。它們可以是厚的復(fù)雜構(gòu)造，特別是當(dāng)它們是由兩個(gè)用針織線相連接的外織面制成的時(shí)候，這種織法使它們同時(shí)隔開又同時(shí)相互連接，例如可以用拉歇爾型織機(jī)織出的那些織物。
這些不同的復(fù)雜多孔構(gòu)造，在本發(fā)明中是指其整個(gè)厚度、全部展開表面都被金屬化，而孔隙沒有被明顯阻塞，這種構(gòu)造可以使用在各種基礎(chǔ)材料中。
泡沫中可采用有機(jī)、無機(jī)或合成材料，特別是聚合物，例如聚酰胺、聚氨酯(聚酯或聚醚)或聚丙烯。
至于氈和織物，也可以使用有機(jī)、無機(jī)或合成材料，例如上述的聚合物、玻璃、巖石或碳纖維，或者天然纖維，如棉花、羊毛等。
本發(fā)明的構(gòu)造，由鉛或鉛基合金組成，或者用鉛或這樣的合金鍍層，可用于感興趣的多種應(yīng)用，特別是帶有酸性電解液的鉛蓄電池(PbPbO2)的電極載體-電荷集電極。
鉛蓄電池構(gòu)成了具有很好特性的二級(jí)電化學(xué)發(fā)生器，特別是低成本，相對(duì)容易制造，但是由于其的技術(shù)性能相當(dāng)?shù)?，特別是在強(qiáng)動(dòng)力所需的比能、比容和使用期方面，鉛蓄電池存在阻礙。
通過使用電極載體-集電極可以方便地尋找在最佳條件下，比能和滿足強(qiáng)動(dòng)力需要能力兩方面都得到改善的方法，這種電極載體-集電極比常規(guī)使用的鉛柵極要輕，同時(shí)能夠在活性材料內(nèi)部組成密集的導(dǎo)體網(wǎng)絡(luò)。
鉛或鉛合金泡沫——以及織物和，程度更低一些的氈——可以組成達(dá)到此目的的合適的響應(yīng)，特別是用于制造陽(yáng)極，因?yàn)殛?yáng)極在腐蝕方面的限制要比陰極寬松許多。在象這樣的情況下必須考慮腐蝕現(xiàn)象，因?yàn)楸景l(fā)明構(gòu)造中的金屬纖維或網(wǎng)眼是非常精細(xì)的。
為了以電解方式使這些構(gòu)造金屬化(通過電鍍)，首先必須敏化所用的基礎(chǔ)材料，即在這種情況下使其具有導(dǎo)電性。這是通常稱作起始基片“導(dǎo)體活化”的步驟。已經(jīng)提出了多種導(dǎo)體活化程序，包括- 化學(xué)沉積金屬，隨后是電化學(xué)沉積，- 沉積碳或石墨、銅、銀的導(dǎo)電顆粒，例如，特別是導(dǎo)電漆或顏料形式的顆粒，接著是電化學(xué)沉積，- 真空沉積金屬，特別用陰極真空噴鍍、氣體擴(kuò)散或離子沉積方法，隨后進(jìn)行電化學(xué)沉積- 化學(xué)沉積導(dǎo)電聚合物，隨后電化學(xué)沉積金屬。
如果無法實(shí)現(xiàn)鉛的化學(xué)沉積，可以真空沉積相同的金屬進(jìn)行活化，使隨后的鉛或鉛合金的電化學(xué)沉積得以進(jìn)行。但是，這將涉及昂貴的活化步驟，正因如此，該技術(shù)不適用這種產(chǎn)品——其成本必須與其應(yīng)用相匹配，因而成本應(yīng)該低。
通過沉積其它金屬(銅、銀等)來活化的方法，除了相似的成本問題外，還有與其在PbPbO2蓄電池中使用有關(guān)的、和發(fā)電器酸性電解液兼容性方面的問題。
至于涉及沉積碳或?qū)щ娋酆衔锏姆椒?，出于不同的原因，每一種都表明不能再進(jìn)行隨后的鉛或鉛合金的沉積。
在事先涂有含碳或石墨導(dǎo)電顆粒的漆的泡沫上進(jìn)行鉛(或鉛合金)的電鍍沉積實(shí)際上是不可行的，因?yàn)橛眠@種方法得到的導(dǎo)電率較低用這種方式導(dǎo)體活化該構(gòu)造后，對(duì)于每m2表面積約50～90g漆、厚1.5～2.0mm的泡沫而言，測(cè)得的表面阻抗在500Ω/平方數(shù)量級(jí)。因此所得的導(dǎo)電性差；而且，經(jīng)常是不均勻的。
現(xiàn)回顧一下這種復(fù)雜多孔構(gòu)造的表面阻抗的測(cè)量方法，在導(dǎo)體活化后，將歐姆計(jì)接到兩個(gè)導(dǎo)電性接觸的帶有“a”側(cè)四方平面的部件上，這兩個(gè)部件位于構(gòu)造上，相互面對(duì)的側(cè)面之間的間距也等于“a”。測(cè)量的阻抗值用“Ω/平方”表示，與所采用的“a”數(shù)值無關(guān)，但是經(jīng)常使用“a”＝1cm。
已經(jīng)證明根據(jù)發(fā)明FR 98 03375，1998年3月19日的法國(guó)專利中所公開的方法，通過沉積導(dǎo)電聚合物，特別是聚吡咯來活化構(gòu)造，以這種構(gòu)造為基礎(chǔ)，鉛(或鉛合金)的沉積非常難以在經(jīng)濟(jì)的和可工業(yè)化的條件下進(jìn)行，盡管可獲得高度的導(dǎo)電性，因?yàn)橥ㄟ^沉積聚吡咯進(jìn)行的導(dǎo)體活化很容易使表面阻抗達(dá)到15～30Ω/平方(對(duì)于每平方米表面積上約有5～10g導(dǎo)電聚合物的厚1.5～2.0mm的泡沫而言)。
這個(gè)困難是和如下事實(shí)相關(guān)聯(lián)的鉛的電解沉積是以氟硼酸鉛或氨基磺酸鉛(氨基磺酸和/或氟硼酸)為基礎(chǔ)的酸性溶液進(jìn)行的，這造成了在電解過程中至少部分導(dǎo)電聚合物層的去活。這種去活現(xiàn)象(或去摻雜)對(duì)應(yīng)于聚吡咯摻雜離子的電化學(xué)去插入反應(yīng)，而正是摻雜的離子使聚合物具有導(dǎo)電性。因此這種去插入作用導(dǎo)致聚合物導(dǎo)電性的降低。
這種由金屬化構(gòu)造在電解浴中陰極極化造成的現(xiàn)象，顯著影響了電鍍操作的性能。在任何對(duì)通過沉積導(dǎo)電聚合物而活化的構(gòu)造進(jìn)行的電解步驟中，該構(gòu)造，其陰極已經(jīng)被極化，經(jīng)受著金屬沉積反應(yīng)和摻雜離子的去插入反應(yīng)之間進(jìn)行的競(jìng)爭(zhēng)。在沉積鉛的情況下，導(dǎo)電聚合物的去活化作用占主導(dǎo)，與觀察到的情況相反，例如在電化學(xué)銅電鍍或鎳電鍍?cè)≈小?br> 因此，盡管這種活化有極好的質(zhì)量，但鉛沉積難以啟動(dòng)，隨后的擴(kuò)散在最好時(shí)也非常緩慢，而且沉積的鉛一般呈樹狀，沉積也不均勻。
從原理上講，這樣造成的難題可以用不同方法去嘗試和解決鉛在多孔構(gòu)造上沉積的問題這可能會(huì)放棄電解，而采用其它可以省略導(dǎo)體活化步驟的沉積方法。
如上所述的，鉛的化學(xué)沉積是不可能實(shí)現(xiàn)的。真空沉積，特別是對(duì)高沉積密度而言，被證明是太昂貴了。至于金屬噴鍍技術(shù)，在原理上可以使用噴射熔融狀態(tài)的鉛。實(shí)際上，出于安全原因，一般同時(shí)涉及操作人員和環(huán)境影響，優(yōu)選避免使用這種方法。
本發(fā)明的目的是提供一種新穎的想法，來闡明能夠允許在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上均滿足的條件下電解沉積鉛的新型導(dǎo)體活化方法。
在本發(fā)明的框架中，必須尋找一種一方面降低成本，另一方面使電鍍金屬化前的構(gòu)造具有高度導(dǎo)電性，這兩方面相結(jié)合的活化方法，這種搜索導(dǎo)致優(yōu)選沉積如法國(guó)專利FR 98 03375(公布號(hào)2 776 211)中所述的導(dǎo)電聚合物。但是，還可能需要補(bǔ)充一步操作，保護(hù)活化層免于由該構(gòu)造在電解槽的陰極端極化造成的電化學(xué)攻擊，而不降低金屬化構(gòu)造的導(dǎo)電性。
可以設(shè)想采用各種電化學(xué)方法來保護(hù)導(dǎo)電聚合物。本發(fā)明框架中所作的選擇尤其是基于如下標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)性——嚴(yán)格限制成本的需求——和技術(shù)性——操作簡(jiǎn)單，使用已有的工業(yè)技術(shù)。出于這些考慮，例如，放棄了復(fù)合聚合物——能夠抵御鉛電解的去活化作用的具有自動(dòng)保護(hù)功能的聚合物這一設(shè)想。
根據(jù)本發(fā)明，在導(dǎo)電聚合物層上再附加保護(hù)性沉積物，該沉積物由導(dǎo)電漆或清漆薄層組成。
這種保護(hù)漆是通過將至少一種塑化劑、一種導(dǎo)電劑和一種溶劑混合在一起而獲得的。
在限定導(dǎo)電聚合物層的保護(hù)漆時(shí)必須考慮一些選擇標(biāo)準(zhǔn)。
首先，該漆必須沒有引起導(dǎo)電聚合物層有害降解及其性質(zhì)的危險(xiǎn)。具體而言，用于制備漆的溶劑必須選擇那些在它們完全蒸發(fā)之前不會(huì)引起這種變壞的溶劑。
然后必須證明漆在鉛電解浴中，至少是在該構(gòu)造被電沉積的金屬或合金覆蓋之前具有耐化學(xué)藥品性。
相同的漆還必須在蓄電池電極中(其中該構(gòu)造將被用作載體-電荷集電極)本性上是化學(xué)穩(wěn)定性的和電化學(xué)中性的，或者至少必須不會(huì)造成任何不需要的影響。因此，具體而言，必須不會(huì)有和該電極活性材料形成電化學(xué)對(duì)的危險(xiǎn)，必須在蓄電池的電解介質(zhì)中沒有明顯的負(fù)向反應(yīng)。根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，例如，不選擇——在PbPbO2蓄電池中使用——銅基漆，這種漆中的導(dǎo)電元素可能會(huì)被蓄電池中的酸性電解液所腐蝕。
考慮到和相同的主要應(yīng)用相關(guān)的經(jīng)濟(jì)限制，使用同樣低廉的漆是很重要的。根據(jù)這種觀點(diǎn)，很難去考慮銀基漆，特別是這些漆同樣存在腐蝕的危險(xiǎn)，尤其是如果該構(gòu)造在鉛蓄電池中不僅要用作陽(yáng)極(負(fù)電極)，還要被用作陰極(正電極)的載體-集電極。
出于這些原因，在本發(fā)明的框架內(nèi)優(yōu)選含碳或石墨的漆或清漆，盡管它們的導(dǎo)電性差。另一方面，在本發(fā)明的框架之內(nèi)，漆層的厚度薄是很重要的，這一點(diǎn)在下面將變得很清楚。
為了能夠進(jìn)行鉛的電沉積，活化構(gòu)造必須具有高導(dǎo)電性。從這點(diǎn)來看，用導(dǎo)電聚合物來進(jìn)行導(dǎo)體活化完全滿足了這個(gè)條件。因此，需要給導(dǎo)電聚合物涂層，以在電解過程中保護(hù)導(dǎo)電聚合物，該涂層必須不造成構(gòu)造導(dǎo)電性的降低，這種導(dǎo)電性——正如所見的——是用表面阻抗值來估計(jì)的。
在這些條件下，保護(hù)漆層必須基本上不增加能夠測(cè)量的表面阻抗值。因此，該漆必須不是電絕緣體。如果仍需要能夠測(cè)量底層沉積的導(dǎo)電聚合物所特有的低表面阻抗值，而沒有任何明顯變壞的話，導(dǎo)電性差的碳-或石墨基漆必須只能以薄層形式應(yīng)用。漆層厚度增加得越多，可測(cè)得表面阻抗越接近漆的特征，鉛電解越困難，直至變得不可能。
那么，現(xiàn)在澄清了這一點(diǎn)不應(yīng)當(dāng)把導(dǎo)電漆層視作加到第一種(導(dǎo)電聚合物)中的第二種導(dǎo)體活化劑，如果是這樣的話，應(yīng)當(dāng)涂上厚厚的一層(密度在每m2表面積至少50g漆的數(shù)量級(jí))，而應(yīng)該看成是導(dǎo)電聚合物的保護(hù)層，在這種情況下，該層必須足夠薄，而不至于明顯降低活化本身，即導(dǎo)電聚合物的沉積所產(chǎn)生的導(dǎo)電性。
在本發(fā)明的框架內(nèi)，可以用多種方法實(shí)現(xiàn)這種碳或石墨基漆薄層的沉積，特別是刷涂(用于大多數(shù)開放構(gòu)造)，將構(gòu)造浸入漆浴中，或者向整個(gè)構(gòu)造噴涂該漆。
通過沉積導(dǎo)電聚合物而活化的構(gòu)造，其整個(gè)展開表面用保護(hù)漆覆蓋必須盡可能完全，以使所需的保護(hù)最有效，鉛電解也能夠在最佳條件下進(jìn)行。
在用上述文件FR 98 03375中所述的方法進(jìn)行導(dǎo)體活化之后，接著應(yīng)用碳或石墨基漆的精細(xì)保護(hù)層，從而使本發(fā)明的多孔構(gòu)造(泡沫、氈或織物)能夠接受鉛或鉛基合金的電解沉積。
本發(fā)明的多孔構(gòu)造經(jīng)處理后，變得能夠接受通過電解處理粘附沉積的鉛或鉛合金，因此經(jīng)歷兩個(gè)連續(xù)的制備操作通過導(dǎo)電聚合物的沉積，例如用法國(guó)專利FR 98 03375中所述的化學(xué)方法進(jìn)行的導(dǎo)體活化本身；通過導(dǎo)電漆薄覆蓋沉積，對(duì)導(dǎo)體活化層進(jìn)行的表面保護(hù)處理。
此處將回顧在被活化構(gòu)造的纖維或網(wǎng)眼整個(gè)表面上形成導(dǎo)電聚合物的方法，如專利FR 98 03375中所述的，該方法本身包括如下步驟a)氧化預(yù)處理基礎(chǔ)構(gòu)造，b)清洗，任意補(bǔ)充排水和干燥步驟，c)單體沉積，d)排水，e)通過氧化摻雜，單體聚合成導(dǎo)電聚合物，f)清洗并排水，g)任選干燥盡管保護(hù)漆本身是導(dǎo)電的，但構(gòu)造的活化作用是由最初的導(dǎo)電聚合物沉積而賦予的。表面漆具有導(dǎo)電性的目的是為了避免不希望出現(xiàn)的整體表面阻抗的增加，而不是通過改善導(dǎo)電性對(duì)導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)體活化功能進(jìn)行補(bǔ)充。
本發(fā)明的導(dǎo)體活化是為了使多孔構(gòu)造能夠接受鉛或鉛合金的電鍍沉積，但是為了這個(gè)目的，必須考慮到這是由兩個(gè)主要的連貫的階段組成的導(dǎo)電聚合物的沉積，隨后是導(dǎo)電漆保護(hù)薄層的沉積。
作為本發(fā)明的非限定性實(shí)例，也為了進(jìn)一步說明和解釋，下面描述用本發(fā)明優(yōu)選的方法實(shí)施本發(fā)明，其整個(gè)導(dǎo)體活化處理是這樣進(jìn)行的沉積導(dǎo)電聚合物，接著沉積導(dǎo)電漆薄層。
這種希望以電解沉積鉛為目的而活化的構(gòu)造，是“ppI 80”級(jí)(相當(dāng)于每線性英寸80孔，即約3000孔/線性米)、開孔(網(wǎng)狀，故有基本的開孔率)的聚氨酯泡沫，其密度在30kg/m3數(shù)量級(jí)，展開表面積約6,500m2/m3。
導(dǎo)電聚合物是用上述法國(guó)專利FR 98 03375所述的方法沉積的。在整個(gè)聚氨酯泡沫展開的表面上形成聚吡咯，而不堵塞內(nèi)部的孔隙。在泡沫塑料塊料上進(jìn)行該處理后，進(jìn)行剝離，得到2mm厚的泡沫塑料板卷。
在這種類型的泡沫塑料板上，固定的聚吡咯數(shù)量約0.008kg/m2表面積。該數(shù)值可以很容易地根據(jù)用途所需的性能，以可用的方式進(jìn)行改變，變化范圍為約5～12g/m2表觀表面積。
還可以把這些數(shù)值作為活化前組成多孔基質(zhì)的基礎(chǔ)材料的化學(xué)性質(zhì)、以及展開表面積和表觀表面積之間比率的函數(shù)來進(jìn)行改變。
當(dāng)然，可以使用本發(fā)明的多孔構(gòu)造，其不是網(wǎng)狀泡沫類型，而是織造或非織造類型。
上述實(shí)例中，用于限定活化處理?xiàng)l件的所需表面阻抗已經(jīng)被固定在約20Ω/平方，并且測(cè)量值根據(jù)區(qū)域?yàn)?8～21Ω/平方。在本發(fā)明的框架內(nèi)，可以使用處理參數(shù)，選擇阻抗作為所需性能的函數(shù)，在約10～60Ω/平方之間變化。
然后通過沉積導(dǎo)電漆精細(xì)保護(hù)層對(duì)聚吡咯進(jìn)行鍍層。
該實(shí)例中漆所用的組合物如下- 10g聚苯乙烯- 90g甲基乙基酮- 15g顆粒大小約1μm的碳黑粉。
還可以用石墨粉制造漆，但是石墨粉顆粒大小較大，一般為2～3μm的數(shù)量級(jí)，這可能使表面狀態(tài)不太均勻。
漆中的導(dǎo)電劑可以以各種形式存在球形或非球形粉，細(xì)絲，透鏡形狀等。優(yōu)選細(xì)顆粒，細(xì)顆粒一般更適合于在纖維或網(wǎng)眼構(gòu)造上獲得薄層沉積，并且更適合于限制堵塞該構(gòu)造的危險(xiǎn)。
還可以使用其它的塑化劑，例如聚氯乙烯，酚樹脂，合成橡膠或其它溶劑，如醇類、酮類或醚類?？缮藤?gòu)的產(chǎn)品，如Nippon Graphite Industry的Verniphite BP 112，可以起到本發(fā)明導(dǎo)電保護(hù)漆的作用，即在薄層中使用時(shí)。
所述實(shí)例中，漆是從構(gòu)造的兩面噴進(jìn)其內(nèi)部的，這樣可以獲得精細(xì)的、連續(xù)的覆蓋全部泡沫展開表面的沉積物，而不會(huì)堵塞孔隙。然后將溶劑蒸發(fā)掉，可以讓其自然蒸發(fā)，或者用空氣吹掃，或稍微加熱。
還可以通過將涂有聚吡咯的泡沫塑料板浸入碳基漆中獲得薄層漆。優(yōu)選在浸泡后用空氣吹掃泡沫，目的在于除去可能導(dǎo)致在網(wǎng)眼構(gòu)造上沉積過厚的多余的漆，這種多余的漆甚至可能會(huì)堵塞孔隙。
與碳基漆層本身構(gòu)成的導(dǎo)體活化方法所需的要求相反，在這種情況下不需要在沉積之后再進(jìn)行熱處理使其碳化，因此增加了其導(dǎo)電能力的連續(xù)性。
根據(jù)實(shí)施例，保護(hù)漆層在泡沫塑料板上的沉積相當(dāng)于在每m2表觀表面積上使用0.008kg質(zhì)量的漆。該數(shù)量是可變的，在本發(fā)明的框架中，為約4～25g/m2表觀表面積(即約0.3～2g/m2展開或?qū)嶋H表面積)，而不會(huì)明顯增加泡沫的表面阻抗。此處應(yīng)當(dāng)重申的是當(dāng)碳基漆層本身構(gòu)成了導(dǎo)體活化的方法時(shí)(不是簡(jiǎn)單的保護(hù))，對(duì)于厚1.5～2mm的泡沫塑料板而言，沉積量一般必須在50～80g/m2表觀表面積的數(shù)量級(jí)(即約4～6g/m2展開或?qū)嶋H表面積)。
在保護(hù)漆沉積之后，測(cè)得的構(gòu)造表面阻抗為18～25Ω/平方。一般而言，觀察到的使用保護(hù)漆后阻抗相對(duì)于漆沉積前的變化值為0～5Ω/平方。為了獲得在滿意條件下進(jìn)行鉛或鉛合金的電解沉積，本發(fā)明活化構(gòu)造的阻抗，即在連續(xù)用導(dǎo)電聚合物、導(dǎo)電保護(hù)漆鍍層后，應(yīng)當(dāng)不超過約60Ω/平方。
在根據(jù)本發(fā)明活化的多孔構(gòu)造上電解沉積鉛，特別是用“氟硼酸鹽”型浴進(jìn)行沉積時(shí)，開始是沒有任何困難的，且從整個(gè)開始正面均勻的擴(kuò)散，其速度使得該方法——以及所得的產(chǎn)品————在工業(yè)上和經(jīng)濟(jì)角度都是可行的。因此，可以在整個(gè)展開的表面每m2構(gòu)造的表觀表面積上沉積幾百克至幾千克鉛。
還可以進(jìn)行鉛基合金，例如鉛-錫或鉛-銻合金的電化學(xué)沉積，這種方法在機(jī)械(強(qiáng)度)和/或抗腐蝕性方面都優(yōu)于非合金的鉛。
用這種方式金屬化的構(gòu)造可以進(jìn)行或者不進(jìn)行加熱處理，以除去有機(jī)材料(底基材料，導(dǎo)電聚合物，漆增塑劑，碳黑或石墨粉)而只留下電化學(xué)合金或金屬。但是，鉛及其合金的低熔點(diǎn)，以及其延展性有利于保持內(nèi)部的有機(jī)網(wǎng)絡(luò)，除非這與所要進(jìn)行的應(yīng)用不兼容。
當(dāng)然，從上面可很容易地看出，本發(fā)明并不局限于通過實(shí)施例進(jìn)行描述的具體的實(shí)施方案。本發(fā)明并不局限于已經(jīng)給出的實(shí)例，而應(yīng)包括其所有變化。
權(quán)利要求
1.處理網(wǎng)狀泡沫、氈或織物型復(fù)雜多孔構(gòu)造，以使它們具有導(dǎo)電性，目的在于在其整個(gè)展開的表面上電化學(xué)沉積鉛或鉛合金的方法，該方法的特征在于進(jìn)行了兩步連續(xù)的鍍層階段，即a)形成導(dǎo)電聚合物的處理，提供所需的連續(xù)導(dǎo)電性，b)通過導(dǎo)電漆的薄層覆蓋沉積進(jìn)行導(dǎo)電聚合物層的表面保護(hù)處理，這兩步沉積本身都是在構(gòu)造的全部厚度、其纖維或網(wǎng)眼的表面上進(jìn)行的，而沒有堵塞其孔隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中導(dǎo)電聚合物的初始沉積是在如下處理完成之后才獲得的，這些處理本身包括如下步驟a)氧化預(yù)處理基礎(chǔ)構(gòu)造，b)清洗，任選補(bǔ)充排水和干燥步驟，c)沉積單體，d)排水，e)通過氧化摻雜使單體聚合成導(dǎo)電聚合物，f)清洗并排水，g)任選干燥，這些不同的步驟是依次對(duì)處理的構(gòu)造整體進(jìn)行的，并且是以這樣一種方式進(jìn)行的，其結(jié)果是在構(gòu)造的整個(gè)展開表面上都形成導(dǎo)電聚合物，而不堵塞其內(nèi)部孔隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中最初沉積的導(dǎo)電聚合物是聚吡咯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第二個(gè)沉積的導(dǎo)電聚合物的保護(hù)層，是導(dǎo)電清漆或漆，該漆是通過將至少一種增塑劑、一種導(dǎo)電劑和一種溶劑混合而獲得的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和4的方法，其中保護(hù)清漆或漆的導(dǎo)電劑由碳或石墨組成，并可以以粉末、細(xì)絲或透鏡狀形式存在。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、4和5的方法，其中通過刷涂、浸漬或噴射方法進(jìn)行保護(hù)清漆或漆層的沉積。
7.網(wǎng)狀泡沫、氈或織物型復(fù)雜多孔構(gòu)造，其中通過特殊的初級(jí)導(dǎo)體活化處理使得通過電解鉛或鉛合金在其整個(gè)展開表面上進(jìn)行金屬化成為可能，活化處理是通過在構(gòu)造展開表面上兩個(gè)連續(xù)的鍍層階段而進(jìn)行的首先沉積導(dǎo)電聚合物，產(chǎn)生具有所需導(dǎo)電性的構(gòu)造，其次薄層沉積導(dǎo)電漆或清漆，以保證導(dǎo)電聚合物的表面保護(hù)，防止后者的導(dǎo)電性由于該構(gòu)造在電解鉛-鍍液中的陰極極化而造成的去活化作用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的網(wǎng)狀泡沫、氈或織物型復(fù)雜多孔構(gòu)造，其中在原始底基表面上形成的導(dǎo)電聚合物是聚吡咯。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的網(wǎng)狀泡沫、氈或織物型復(fù)雜多孔構(gòu)造，其中導(dǎo)電聚合物保護(hù)清漆中的導(dǎo)電劑是以粉末、細(xì)絲或透鏡狀形式存在的碳或石墨。
10.根據(jù)權(quán)利要求7和9的網(wǎng)狀泡沫、氈或織物型復(fù)雜多孔構(gòu)造，其中導(dǎo)電保護(hù)漆的沉積量為0.3～2g/m2展開表面積，包括0.3和2g/m2在內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及鍍鉛復(fù)雜多孔構(gòu)造，及使其導(dǎo)電和適合獲得鉛電鍍所采用的特定方法。導(dǎo)電活化是通過下列步驟實(shí)現(xiàn)的在構(gòu)造的整個(gè)展開表面進(jìn)行第一導(dǎo)電聚合物沉積，沉積遍及其整個(gè)厚度，接著在相同的展開表面上進(jìn)行由導(dǎo)電漆構(gòu)成的第二次沉積。該構(gòu)造是由交聯(lián)泡沫、氈或機(jī)織織物制成的。本發(fā)明的鍍有鉛或鉛合金的構(gòu)造，是特別為用作PbPbO
文檔編號(hào)C25D5/54GK1446359SQ01813688
公開日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2001年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月1日
發(fā)明者貝爾納·比涅, 德尼·多尼亞 申請(qǐng)人:科學(xué)展望及咨詢公司