高導(dǎo)熱泡沫炭孔壁金屬鍍層的研究.pdf

1、泡沫炭具有低密度、耐高溫、耐酸堿、耐腐蝕、低熱膨脹系數(shù)等特點(diǎn)，可作為優(yōu)質(zhì)的夾層材料、導(dǎo)熱材料、能量儲備電極、能量吸收材料、催化劑的載體等，是近年來最具發(fā)展前景的一類炭材料。但是泡沫炭的導(dǎo)熱導(dǎo)電、機(jī)械性能仍在一定程度上限制了它在一些領(lǐng)域的應(yīng)用，因此對泡沫炭進(jìn)行改性以獲得更高的機(jī)械性能、導(dǎo)熱導(dǎo)電等性能是泡沫炭應(yīng)用研究的關(guān)鍵。
　　本文主要通過特殊化學(xué)鍍的方法對孔隙率為60％～80％中間相瀝青基泡沫炭進(jìn)行表面金屬銅、銀涂層的研究，并以石

2、墨板為模擬基材研究深孔狹縫內(nèi)化學(xué)鍍的影響因素，采用掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、XRD、電導(dǎo)率儀、萬能試驗機(jī)等表征手段、方法研究鍍層的性能，采用冷熱循環(huán)法進(jìn)行測試鍍層結(jié)合力。
　　(1)通過石墨板模擬不同大小的深孔狹縫，對內(nèi)部化學(xué)鍍銅進(jìn)行研究，結(jié)果表明:深孔狹縫的大小及其在鍍液中的放置方向影響縫隙內(nèi)部的化學(xué)鍍銅，主要是通過影響反應(yīng)產(chǎn)物H2的逃逸難易進(jìn)而影響其內(nèi)部的化學(xué)鍍銅效果;
　　(2)研究化學(xué)鍍銅溶液各因

3、素對泡沫炭的影響，確定最優(yōu)的工藝條件:CuSO4·5H2O20 g/L，絡(luò)合劑中四水合酒石酸鉀鈉20 g/L，EDTA·2Na·2H2O26g/L;甲醛20 mL/L，2，2'-聯(lián)吡啶20mg/L。操作條件，pH=12.1～12.4，溫度T:30～40℃;
　　(3)真空與超聲共輔助條件下的化學(xué)鍍銅，能使泡沫炭內(nèi)的孔隙壁產(chǎn)生均勻致密的鍍銅層，同時超聲與真空的間歇性引入使化學(xué)鍍的速率提高了1.5倍左右。鍍層結(jié)合力較好。化學(xué)鍍銅處理顯

4、著提高了泡沫炭的強(qiáng)度和電導(dǎo)率，銅含量為15.5％時，電導(dǎo)率從700S/cm增加至1885.8S/cm，壓縮強(qiáng)度從0.7MPa增強(qiáng)至1.66MPa，壓縮彈性模量從72.93MPa增強(qiáng)至162.11MPa。真空超聲流動化學(xué)鍍銅，能使大塊泡沫炭內(nèi)的孔隙壁各部分產(chǎn)生均勻致密的鍍銅層。且泡沫炭內(nèi)部各處鍍層的差異較小，鍍層結(jié)合力較好。同時提高了鍍液的穩(wěn)定性，增大了銅的利用率。
　　(4)分別通過化學(xué)鍍銀與置換鍍銀兩種方法分別對泡沫炭進(jìn)行鍍銀。