[发明专利]铬合金泡沫金属的制备方法

摘要

本发明是一种铬合金泡沫金属的制备方法，其特点是：包括选材、化学脱脂、热水洗、冷水洗、浸积纳米石墨铬粉混合导电胶、电镀纳米级AL2O3与镍复合沉积层、冷水洗和风干、氧化和还原处理、浸积氯化铵和铬高温扩散处理等步骤制备成铬合金泡沫金属产品。具有制备方法科学合理，易操作，原材料消耗小，成本低廉，无污染等优点。用此种方法制备的铬合金泡沫金属厚度和孔径范围大，具有与聚氨酯泡沫相同的结构，比表面积大，比强度大，金相结构稳定，耐高温、耐腐蚀性能好，应用领域广泛。

主权项

一种铬合金泡沫金属的制备方法，其特征是：它包括以下步骤： 1）选材：选用聚氨酯全通孔海绵多孔泡沫材料，其技术参数为：通孔率≥98%，容重28‑30kg/m3，孔径大小一致；2）化学脱脂：将步骤1）的多孔泡沫材料用氢氧化钠80‑100g/L进行化学脱脂，脱脂温度30‑40℃，时间5分钟；3）热水洗：将步骤2）经化学脱脂的多孔泡沫材料，在温度60℃的流动热水中漂洗2遍；4）冷水洗：将经步骤3）经热水洗的多孔材料，在温度5‑20℃的冷水中漂洗二遍，且脱水甩干； 5）浸积纳米石墨铬粉混合导电胶：按质量份比配制纳米铬粉导电胶混合浆料，粒径20‑30nm的铬粉1份，导电胶5份，导电胶的固含量9‑11%，PH：10‑11，动力粘胶Pa.S为18‑20, 将配制的纳米铬粉导电胶混合浆料用8000转/分高速离散机充分搅拌，搅拌时间15分钟，将步骤4）经脱水甩干的多孔材料浸入纳米铬粉导电胶混合浆料中，共分三次浸积，用吸水海绵对辊将水份和过量胶液挤出，用温度80‑120℃隧道烘干炉脱水固化，共分三次脱水固化，保证烘干的导电化处理的铬多孔泡沫材料体积密度在0.15‑0.18g/cm3之间；6）电镀纳米级AL2O3与镍复合沉积层：按硫酸镍200‑220g/L,氯化镍40‑60g/L，硼酸35‑45g/L，十二烷基磺酸钠0.01‑0.02g/L,纳米AL2O3粉末加入量60g/L 配比，PH：3.5‑4.5，温度45‑55℃，无油空气搅拌下配制镀液，将步骤5）经导电化处理的铬多孔泡沫材料放入所述镀液的镀槽中，电流密度为2.5A，沉积量为0.2‑0.25g/cm3之间，使导电化处理的铬多孔泡沫材料电镀AL2O3与镍复合沉积层； 7）冷水洗和风干：将电镀AL2O3 与镍复合沉积层的多孔泡沫材料放入温度5‑20℃的冷水槽中漂洗2分钟，再放入温度60℃的热水槽中漂洗2分钟，沥水后，用热风将其吹干；8）氧化和还原处理：将步骤7）经水洗风干的具有电镀AL2O3与镍复合沉积层的多孔泡沫材料先进行氧化处理，氧化处理采用分温度区进行，以使多孔泡沫材料中的聚氨酯成分高温分解，一区：440‑460℃，二区：540‑560℃，三区：590‑610℃，四区：570‑590℃，网带移动速度为15m/h,并通入含氧21%的空气；再进行高温还原处理，高温还原处理采用分温度区进行，以使被氧化金属进行还原处理并使其晶格重新排列成为纯正金属结构， 一区：800‑810℃，二区：900‑920℃，三区960‑980℃，四区960‑980℃，五区920‑950℃，并通入氨分解气，成分为25%氮气，75%氢气，流量为18m3/h，网带移动速度为15m/h,要使炉内保持微正压，避免空气进入炉内，随后进行保温和三级降温处理，保温段仪表温度控制在300‑320℃，降温通过控制冷却水流量，使降温段仪表温度分别控制在150℃、80℃、30℃；9）浸积氯化铵：配制氯化铵溶液，将去离子水加热至60℃，将氯化铵加入溶解，氯化铵溶解度为55.2g，将步骤8）经氧化和还原处理的具有电镀AL2O3与镍复合沉积层的多孔泡沫材料浸于氯化铵溶液中，使其浸积氯化铵后将其风干待用；10）铬高温扩散处理：将步骤9）经浸积氯化铵的具有电镀AL2O3与镍复合沉积层的多孔泡沫材料风干后，用干燥AL2O3粉末填充缝隙后密封于渗铬箱中，避免空气进入，将其装入电阻炉中按升温曲线进行升温：200℃保温0.5小时，400℃保温0.5小时,600℃保温1小时，800℃保温1小时,1000℃保温1.5小时,1080℃保温8小时；再进行降温：随炉降到300℃出炉，80℃时开箱，将AL2O3粉末去除后用温水浸泡4小时，并经冷水漂洗二遍后，用80℃烘干2小时；再进行二次扩散热处理，二次扩散采用分温度区进行，一区：850‑900℃，二区：900‑920℃，三区：920‑940℃，四区：940‑960℃，五区：960‑980，网带移动速度为12m/h,并通入25%氮气，75%氢气，氨分解气流量为10m3/h，制备成铬合金泡沫金属产品。