[發明專利]一種復合金屬鍍層泡沫金屬材料的制備方法

有效

• 申請號: 202010426184.3
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111705310B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 甘雪萍;趙琪;劉晨虹;李周;周科朝
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C23C18/36
• 分類號: C23C18/36;C23C18/30;C25D3/56;C23C28/02
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 錢朝輝

1.一種復合金屬鍍層泡沫金屬材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）對聚氨酯泡沫進行除油、酸化、敏化和活化處理得到改性聚氨酯泡沫；

（2）將硫酸鎳、氯化鎳和還原劑通過攪拌得到化學鍍溶液A；將硫酸鎳、硫酸亞鐵、檸檬酸鈉、硼酸和十二烷基硫酸鈉通過攪拌得到電鍍溶液；將硫酸鎳、四氯化錫、檸檬酸鈉、氯化鉻、乳酸、次磷酸鈉和還原劑通過攪拌得到化學鍍溶液B；

（3）將改性聚氨酯泡沫浸入到化學鍍溶液A中進行化學鍍，并持續攪拌，反應結束后，取出產品，反復洗滌后干燥得到鍍鎳泡沫材料；

（4）將鍍鎳泡沫材料浸入到電鍍溶液中進行電鍍，并持續攪拌，反應結束后，取出產品，反復洗滌后干燥得到鎳鐵泡沫金屬材料；

（5）將鎳鐵泡沫金屬材料在空氣氣氛下進行熱處理，得到去除聚氨酯泡沫的鎳鐵泡沫金屬材料；

（6）在還原性氣氛下，加熱還原處理去除聚氨酯泡沫的鎳鐵泡沫金屬材料，即得到金屬鍍層致密的泡沫金屬材料；

（7）將金屬鍍層致密的泡沫金屬材料浸入到化學鍍溶液B中進行化學鍍，并持續攪拌，反應結束后，取出產品，反復洗滌后干燥得到復合金屬鍍層泡沫金屬材料；

所述化學鍍溶液A中，硫酸鎳的濃度為10-60g/L，氯化鎳的濃度為20-50g/L，還原劑的濃度為20-80g/L；所述電鍍溶液中，硫酸鎳的濃度為10-30g/L，硫酸亞鐵的濃度為10-60g/L，檸檬酸鈉的濃度為10-50g/L，硼酸的濃度為30-70g/L，十二烷基硫酸鈉的濃度為0.1-0.6g/L；所述化學鍍溶液B中，硫酸鎳的濃度為10-60g/L，四氯化錫的濃度為20-50g/L，檸檬酸鈉的濃度為20-50g/L，氯化鉻的濃度為5-50g/L，乳酸的濃度為10-40g/L，次磷酸鈉的濃度為5-20g/L，還原劑的濃度為10-80g/L；

所述步驟（5）中熱處理時，控制煅燒溫度為200-500℃，時間為0.5-3.5h；

所述步驟（6）中，加熱還原處理時在含有氫氣的氣氛下進行還原反應，控制還原溫度為600-800℃，還原時間為1-4h。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚氨酯泡沫的純度為99.9%，通孔率為85-90％。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述還原劑為水合肼、甲醛、酒石酸鉀鈉、硫酸肼、乙二胺、乙二醛、硼氫化鈉、內縮醛、三乙醇胺、丙三醇、鞣酸或米吐爾中的至少一種。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述還原劑為鞣酸與米吐爾按質量比為1：5混合而成。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中，化學鍍時采用水浴加熱至50-70℃，控制pH值在3.0-5.0之間；所述步驟（7）中，化學鍍時采用水浴加熱至60-90℃，控制pH值在3.5-5.5之間。

6.根據權利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（4）中電鍍時，控制電鍍過程的pH值為3.0-5.0，溫度為50-70℃，電流密度為1-5A/dm²。

7.根據權利要求1-4中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述除油處理為將聚氨酯泡沫放入20-150g/L的堿性溶液中，再加熱至70-90℃處理15-45min，然后用去離子水洗滌至中性；所述酸化為利用1-5g/L的草酸溶液進行酸洗；所述敏化處理為將酸化處理后的聚氨酯泡沫加入敏化液中超聲處理，然后用去離子水稀釋并洗滌至中性，于70-90℃下干燥12-24h；所述敏化液為氯化亞錫與鹽酸的混合溶液；所述活化處理為將敏化處理后的聚氨酯泡沫加入活化液中超聲處理30-120min，然后用去離子水稀釋并洗滌至中性，干燥后得到改性聚氨酯泡沫；所述活化液為10-200mg/mL的PdCl₂溶液。