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泡沫型金屬銅及其生產(chǎn)技術(shù)的制作方法

文檔序號:5275193閱讀:1028來源:國知局
專利名稱:泡沫型金屬銅及其生產(chǎn)技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及新型金屬材料,特別是一種泡沫型金屬銅及其生產(chǎn)技術(shù)。
目前,國內(nèi)用于鎳鎘、鎳氫電池的泡沫鎳工藝技術(shù)是由王紀三、劉喜信、李長鎖等教授發(fā)明的,但利用該工藝技術(shù)還不能制造出泡沫銅材料。
本發(fā)明的目的是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足,借鑒了它的部份工藝技術(shù),提出一種泡沫型金屬銅及其生產(chǎn)技術(shù),使其具有比重輕,比表面積大等特點。
針對上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種泡沫型金屬銅,其特征是該金屬銅的內(nèi)芯呈空心狀,其表層呈多孔隙狀,且孔隙為通孔,所述孔隙占泡沫銅表觀體積的80%以上。
一種專用于上述泡沫型金屬銅的生產(chǎn)技術(shù),其特征是它采用非金屬材料作芯材,然后對芯材按以下工序進行處理a.使用強氧化劑水溶液對其進行親水處理;b.采用塑料化學(xué)鍍的方法或浸涂導(dǎo)電膠的方法對其進行導(dǎo)電化處理;c.將其置于堿性體系或硫酸銅酸性體系的電鍍銅常規(guī)溶液中,通以2-30A的直流電流密度進行電鑄,即可在芯材表面鍍覆一層泡沫型金屬銅;d.燒掉芯材,將其置于還原氣氛的熱處理爐中進行熱處理。消除應(yīng)力即得到泡沫型金屬銅。
在上述泡沫型金屬銅表面可以復(fù)合(鍍覆)一層或多層其它金屬。
該泡沫型金屬銅及其復(fù)合材料除具有銅和復(fù)合金屬的基本特征外,同時還具有比重小,比表面積大,多孔且彼此為通孔,呈泡沫狀等特點,它可作為導(dǎo)電、導(dǎo)熱、散熱性能優(yōu)異的輕質(zhì)材料;作為鎳鎘、鎳氫、鎳鋅、銀鋅及可充堿錳電池的負極基板材料;作為金屬催化劑骨架材料以及特殊工況環(huán)境下的過濾介質(zhì)材料。使用它能大量節(jié)省金屬材料包括貴金屬材料資源。
附圖
表示泡沫型金屬銅的橫截面。
從附圖中可以看出,該泡沫型金屬銅是一種多孔,大比表面積的泡沫型材料,其內(nèi)芯1處呈空心狀,孔隙2為通孔,真實表面積大,是其外型表觀面積的數(shù)百倍至千倍以上。它可以復(fù)合其它貴金屬或有色金屬材料,如金、銀、鈀、鎳、鉛、鋅、錫等。3表示泡沫銅,4表示復(fù)合金屬。
泡沫型金屬銅是采用非金屬材料作芯材,采用化學(xué)鍍或浸漬導(dǎo)電膠的方法,令其導(dǎo)電化,然后進行電鑄,在氫氣氛條件下進行熱處理而制成。具體生產(chǎn)過程如下芯材——凈化處理——親水處理——導(dǎo)電化處理——電鑄——干燥——熱處理上述工藝過程中,干燥工序之前的每一工藝步驟都應(yīng)使用達標自來水或去離子水充分清洗工件之后才能進行下一道工序。
各工藝步驟分述如下芯材它直接關(guān)系到泡沫型金屬的外觀形貌??梢圆捎脽o紡布、織物、炭纖維、軟性聚氨酯泡沫等作為芯材,分別制成纖維疊層無定型狀、織物狀、纖維疊層有秩狀以及多孔泡沫狀。上述形態(tài)的金屬在本發(fā)明中統(tǒng)稱為泡沫型金屬材料。
凈化處理使用10%左右的堿性凈化劑如碳酸鈉等,除去芯材在貯運過程中沾污的油脂。
親水處理除去上述芯材表面的憎水官能團。一般使用強氧化劑水溶液處理,如鉻酸、硫酸、高錳酸鉀、雙氧水等。例如使用2-10克/升鉻酐、1-5克硫酸水溶液,或5-20克高錳酸鉀、1-5克硫酸水溶液在室溫條件下浸泡即可達到親水處理的目的。
非金屬材料的導(dǎo)電化處理采用塑料化學(xué)鍍的方法,也可以采用浸涂導(dǎo)電膠的方法實現(xiàn)?;瘜W(xué)鍍時,以膠體鈀活化和氯化亞錫敏化,鹽酸解膠,也可選用銀氨絡(luò)合物活化,然后在硫酸銅、甲醛、酒石酸鉀鈉和微量鉛鹽的溶液中化學(xué)鍍銅,使非金屬材料的芯材成為導(dǎo)電體。浸涂導(dǎo)電膠時,可浸漬含碳粉、銅粉、銀粉的導(dǎo)電涂料和能形成半導(dǎo)體的有機或無機鎳鹽或銅鹽,然后作還原處理,也能達到導(dǎo)電化的目的。例如化學(xué)鍍時,將經(jīng)過膠體鈀活化和解膠后的芯材置于硫酸銅5-30克/升,酒石酸鉀鈉5-20克/升,甲醛5-30克/升,穩(wěn)定劑(微量鉛鹽)的水溶液中,于室溫條件下即可獲得導(dǎo)電良好的芯材。
電鑄將導(dǎo)電化處理后的芯材分別置于氰化物體系、焦磷酸鹽體系、乙二胺體系、酒石酸鉀體系等堿性體系和硫酸銅酸性體系電鍍常規(guī)溶液中,通以2-30A直流電流密度,控制時間和電流即可在芯材的纖維或肋條上鍍覆不同厚度的金屬銅,泡沫銅即成型。例如將導(dǎo)電處理后的芯材置于硫酸銅50-150克/升、乙二胺50-150克/升、酒石酸鉀鈉20-30克/升水溶液中,或硫酸銅10-100克/升、硫酸10-50克/升、乙醇10-20克/升的水溶液中,于室溫條件下即可電鑄成泡沫型銅的胚體。
熱處理電鑄成型的泡沫銅,由于電結(jié)晶應(yīng)力既硬又脆,工業(yè)上無法應(yīng)用。必須將電鑄成型的泡沫銅置于還原氣氛的熱處理爐中于500-900℃的溫度下處理20分鐘以上,消除應(yīng)力,得到泡沫銅產(chǎn)品。
泡沫銅復(fù)合其它金屬可采用離子濺射、熱噴涂、化學(xué)置換、電沉積等物理或化學(xué)的方法,在泡沫銅表面鍍覆一層或多層其它金屬。也可通過熱處理、激光處理等方式使復(fù)合金屬與銅或以嚴格分層狀態(tài),或以彌散過渡層狀態(tài),或以合金層狀態(tài)組成泡沫銅復(fù)合材料。
權(quán)利要求
1.一種泡沫型金屬銅,其特征是該金屬銅的內(nèi)芯呈空心狀,其表層呈多孔隙,狀且孔隙為通孔,所述孔隙占泡沫銅表觀總體積的80%以上。
2.按照權(quán)利要求1所述泡沫型金屬銅,其特征是在該金屬銅表面復(fù)合一層或多層其它金屬。
3.一種泡沫型金屬銅的生產(chǎn)技術(shù),其特征是它采用非金屬材料作芯材,然后對芯材按以下工序進行處理;a.使用強氧化劑水溶液對其進行親水處理;b.采用塑料化學(xué)鍍的方法或浸涂導(dǎo)電膠的方法對其進行導(dǎo)電化處理;c.將其置于堿性體系或硫酸銅酸性體系的電鍍銅常規(guī)溶液中,通以2-30A的直流電流密度進行電鑄,即可在芯材表面鍍覆一層泡沫型金屬銅;d.燒掉芯材,將其置于還原氣氛的熱處理爐中進行熱處理,消除應(yīng)力即得到泡沫型金屬銅。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種泡沫型金屬銅及其生產(chǎn)技術(shù),其特殊之處是該金屬銅的內(nèi)芯呈空心狀,其表層呈多孔隙狀,且孔隙為通孔,所述孔隙占泡沫銅表觀總體積的80%以上,在該金屬銅表面可復(fù)合一層或多層其它金屬。該材料除具有銅和所復(fù)合金屬的基本特征外,同時還具有比重小,真實表面積大,多孔且彼此為通孔,呈泡沫狀等特點。
文檔編號C25D1/00GK1147030SQ96118220
公開日1997年4月9日 申請日期1996年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月18日
發(fā)明者陶維正 申請人:武漢市三合實業(yè)公司
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