基于碳骨架的多孔鎳的制備與表征.pdf

1、多孔鎳具備多種優(yōu)異物理性能如質(zhì)輕、阻燃、很強(qiáng)的吸能本能和電磁屏蔽作用，而有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。本文通過(guò)掃描電鏡、紅外分析、容重法和萬(wàn)能材料拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)等分析測(cè)試手段研究碳骨架的表面預(yù)處工藝和電鍍液中加入不同分散劑時(shí)對(duì)沉積鎳鍍層組織和性能的影響規(guī)律。著重探討了過(guò)硫酸銨和硫酸的濃度以及電鍍液中分散劑對(duì)碳骨架表面形貌、沉積鎳鍍層形貌、壓縮性能和容重等的影響規(guī)律與機(jī)制，以期獲得制備多孔鎳的最佳工藝條件。
　　 研究結(jié)果表明：擴(kuò)張粗化液中的過(guò)

2、硫酸銨濃度小于200g/L時(shí)，所得到的碳骨架表面比較光潔，當(dāng)過(guò)硫酸銨濃度大于250g/L時(shí)，碳骨架出現(xiàn)過(guò)腐蝕現(xiàn)象，隨著過(guò)硫酸銨濃度增加，多孔鎳的抗壓強(qiáng)度增加，當(dāng)過(guò)硫酸銨濃度為200g/L時(shí)多孔鎳的抗壓強(qiáng)度達(dá)到最高。當(dāng)擴(kuò)張粗化液中硫酸濃度小于100ml/L時(shí)，多孔鎳的抗壓強(qiáng)度變化不大，但是當(dāng)其濃度大于100ml/L時(shí)，多孔鎳的抗壓強(qiáng)度明顯降低。擴(kuò)張粗化時(shí)間越長(zhǎng)，碳骨架表面越粗糙，所得多孔鎳的性能越好，但是超過(guò)40min時(shí)，性能明顯下降。綜

3、合分析，確定碳骨架表面擴(kuò)張粗化工藝為：過(guò)硫酸銨和硫酸的濃度分別為200g/L和100ml/L，擴(kuò)張粗化時(shí)間為40min。
　　 在檸檬酸鈉、無(wú)水硫酸鈉和硫酸鎂三種分散劑中，采用檸檬酸鈉制得的多孔鎳鍍層均勻，晶粒細(xì)小，表面光滑，力學(xué)性能最好。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)比，得出了在硫酸鹽體系中均鍍能力很高的深孔鍍鎳工藝：鍍液成分為NiSO4·7H2O300 g/L；NiCl2·6H2O40 g/L；硼酸40 g/L；十二烷基硫酸鈉0.3g/L，

4、糖精3g/L，溫度為55℃，pH值為4.0）為檸檬酸鈉濃度30g/L、電流密度為5m A/㎡、時(shí)間為6h。其中，添加劑的引入大大促進(jìn)了陰極極化，改善了鍍液的性能，提高了均鍍能力。在此工藝下，電沉積制備的多孔鎳性能更好，孔隙率在85-90％，抗壓強(qiáng)度達(dá)1.71MPa、彈性模量為0.054GPa。
　　 通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)對(duì)比，得出了在氨基磺酸鹽體系中均鍍能力很高的深孔鍍鎳工藝：鍍液成分為氯化鎳NiCl2·6H2O；5g/L，H3BO3: