本發(fā)明涉及電沉積泡沫金屬制備，特別提供了一種電沉積厚尺度泡沫鎳及其制備方法。

背景技術(shù)：

高孔率泡沬金屬鎳是九十年代初由美國ELTECH SYSTEM公司率先開 發(fā)出來的高科技產(chǎn)品。用具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚氨酯海綿作基體，經(jīng)導(dǎo)電 化處理后進(jìn)行金屬電沉積，鍍后進(jìn)行冶金還原處理而獲得。由于具有三維 網(wǎng)狀開孔的均勻結(jié)構(gòu)、比表面積大等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各種燃料電池、 蓄電池等的電極基板材料。

目前關(guān)于這種產(chǎn)品制備技術(shù)的專利有很多，但主要集中在薄尺度，如 2~4mm厚度泡沬鎳的生產(chǎn)與制備，其厚度分布系數(shù)DTR值可以控制在約1.5。因為多孔泡沬材料的性能與結(jié)構(gòu)息息相關(guān)，均勻的孔隙結(jié)構(gòu)是獲得均勻的性能以及可再現(xiàn)性能的前提保證。孔隙的構(gòu)架由于其前身是聚氨酯海綿，因而是均勻的，但由于電沉積的金屬質(zhì)量的不同，使泡沫鎳骨架金屬具有不同的厚度，這嚴(yán)重影響性能的均勻性。對于厚尺度泡沫鎳，如厚度大于10mm,目前的電沉積技術(shù)，由于采用的電解液分散能力不強(qiáng)，很難使其DTR值小于1.5,因此，需要研制一種新的電解液，并配合其它工藝參數(shù)的控制，來制備具有均勻金屬質(zhì)量分布的厚尺度泡沫鎳，為泡沬鎳的發(fā)展提供新思路。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供了一種電沉積厚尺度泡沫鎳及其制備方法，使 用該制備方法獲得的泡沬鎳厚度為20mm以上，厚度分布系數(shù)DTR小于1.5。

本發(fā)明提供的一種電沉積厚尺度泡沬鎳，所述的泡沫鎳厚度20mm?30mm, DTR小于1.5。

本發(fā)明提供的電沉積厚尺度泡沬鎳的制備，主要過程分為基材預(yù)處理、 導(dǎo)電化處理、電沉積、還原燒結(jié)，所述的電沉積過程中的電解液組分中含有20?100g/L NiS0₄ ? 7H₂0, 20~60g/L H₃B0₃, 90~300g/L NaCl;電沉積工藝 參數(shù)為溫度 15?35℃,電流密度 0.01~0.1A/dm²,PH3.5~5.0。

本發(fā)明的新穎性在于以成熟的Watts溶液為基礎(chǔ)，在分析各組元作用的基礎(chǔ)上，顯著降低主鹽NiS0₄含量，并單獨以NaCl作為導(dǎo)電鹽和陽極活化劑，由于降低了主鹽含量，并顯著提高溶液電導(dǎo)率，使該電解液的分散能力顯著提髙，并同時降低了電解液的成本；創(chuàng)造性在于通過釆用這種高氯化物型電解液，并配合其它工藝參數(shù)的控制，能夠制備出厚度為20mm以上，DTR小于1.5的高孔率泡沫鎳。

具體實施方式

下面通過實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明內(nèi)容。

實施例1

采用60ppi泡沫塑料作為基材，其結(jié)構(gòu)特征為：厚度20mm，經(jīng)測量孔隙半徑100-250um。對基材采用該領(lǐng)域常規(guī)手段預(yù)處理后，再經(jīng)涂覆石墨導(dǎo)電膠，烘干后進(jìn)行電沉積——其中電解液含20g/L NiSO₄，20g/L H₃B0₃，90g/L NaCl ;電沉積工藝參數(shù)為溫度15℃，電流密度 0.04A/dm²，PH3.5,電鍍90h。

電沉積鎳后進(jìn)行還原燒結(jié)，得到試樣，測量試樣厚度約為23mm,電沉積泡沫鎳質(zhì)量分布DTR值為1.19。

實施例2

采用60ppi泡沫塑料作為基材，其結(jié)構(gòu)特征為：厚度25mm,經(jīng)測量孔 隙半徑100?250um。對基材采用該領(lǐng)域常規(guī)手段預(yù)處理后，再經(jīng)涂覆石墨導(dǎo)電膠，電鏡觀 察，烘干后進(jìn)行電沉積——其中電解液含30g/L NiSO₄ ，25g/L H₃B0₃, 100g/L NaCl_;電沉積工藝參數(shù)為溫度20℃，電流密度0.02A/dm²，PH3.5,電 鍍 90h。

電沉積鎳后進(jìn)行還原燒結(jié)，得到試樣，電鏡觀察試樣并測量厚度約為 21nun。檢測電沉積泡沬鎳質(zhì)量分布DTR值為1.15。

實施例3

采用60ppi泡沬塑料作為基材，其結(jié)構(gòu)特征為：厚度27mm,經(jīng)測量孔 隙半徑100?250um。對基材釆用該領(lǐng)域常規(guī)手段預(yù)處理后，再經(jīng)涂覆石墨導(dǎo)電膠，電鏡觀察，烘干后進(jìn)行電沉積——其中電解液含30g/L NiSO₄ ，100g/L NaCl_;電沉積工藝參數(shù)為溫度22℃，電流密度0.02A/dm²，PH4.0，電 鍍90h。

電沉積鎳后進(jìn)行還原燒結(jié)，得到試樣，電鏡觀察試樣并測量厚度約為 23mm。檢測電沉積泡沬鎳質(zhì)量分布DTR值為1.20。

實施例4

采用50ppi泡沬塑料作為基材，其結(jié)構(gòu)特征為：厚度35mm。對基材釆用該領(lǐng)域常規(guī)手段預(yù)處理后，再經(jīng)涂覆石墨導(dǎo)電膠，電鏡觀察，烘干后進(jìn)行電沉積——其中電解液含40g/L NiSO₄, 40g/L H₃BO₃, 150g/L NaCl;電沉積工藝參數(shù)為溫度26℃,電流密度0.04A/dm2,PH4.0,電鍍90h。

電沉積鎳后進(jìn)行還原燒結(jié)，得到試樣，電鏡觀察試樣并測量厚度約為 25mm。檢測電沉積泡沫鎳質(zhì)量分布DTR值為1.25。