连续和间断制备方式对泡沫镍性能的影响

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热处理工艺对泡沫镍结构与性能的影响

热处理工艺对泡沫镍结构与性能的影响【摘要】探讨了泡沫镍制备过程中的热处理工艺，考察了热处理温度和保温时间对泡沫镍结构的影响。

得出了适宜的工艺条件：于600℃×30min 的空气气氛条件下去除有机泡沫模板，在于通流动氢气气氛下， 880℃×60min条件下还原热处理，就可得到呈三维网络状通孔结构，且骨架结构完整，孔结构清晰，丝径粗细均匀的泡沫镍材料。

金属泡沫具有极低的密度，它由大量亚微米尺寸的金属微粒和微孔隙构成。

采用电化学方法制备泡沫镍的工艺流程为：泡沫模板→预处理(粗化、敏化、活化)→导电化处理→电沉积→热处理→泡沫镍。

其中泡沫镍样品经过电沉积后需要经过热处理才能得到泡沫镍。

热处理工艺一般采用天然气燃烧成的稳定的火焰来灼烧或焚烧聚氨酯泡沫塑料基体。

经过焚烧处理后的泡沫镍，由于支撑的骨架消失，而沉积在基体上的镍也会氧化，致使样品骨架结构非常疏松，极易坍塌。

本文将采用电化学沉积方法制备的泡沫镍材料进行热处理时，直接在管式炉内进行灼烧去除泡沫模板，再在还原性气氛条件下，研究还原温度及保温时间对泡沫镍材料的影响，并对制备的泡沫镍组织结构与性能进行了研究。

1 实验1.1 实验原理及方法热处理过程分为两步：一是在空气气氛下焚烧，去除模板；接着是在氢气气氛高温下还原退火处理。

样品置于管式炉中，炉内通入空气，升温至300℃，保温10min，去除泡沫基体中残留的水分、低温下易于挥发的油脂等有机成分；继续升温至600℃，保温30min，使聚氨酯泡沫骨架在充足空气条件下充分燃烧；接着让炉管降温至400℃时，停止通入空气，抽真空至10pa左右后，通入氩气清洗炉管多次，再抽真空，即可通入氢气至1atm，调整氢气流量，保持40ml/min匀速通入氢气，出气口采用水下液封方式排气；设置还原时的温度为800~900℃，保温1~2h进行还原退火烧结实验。

结束后，样品随炉冷却，至温度降至400℃后，关闭氢气源。

化学镀镍液为什么不稳定

化学镀镍液为什么不稳定自行分解的化学镀镍液，不但在镀件的表面放出气体，还会在整个化学镀镍液中缓慢并且均匀地放出气体。

化学镀镍液的颜色也会不断变淡。

若不及时采取适当有效的措施处理速度加快放出气体的化学镀镍液，产生出的大量的气泡会致使化学镀镍液呈泡沫状。

出现的这些泡沫，镀覆零件及器壁上就会开始生成粗糙的黑色镀层，或在化学镀镍液中产生许多形状不规则的黑色粒状沉积物。

化学镀镍液性为什么不稳定1. 配比不准确①次亚磷酸盐(还原剂)浓度过高，会造成化学镀镍液的自行分解。

如果PH值也偏高的话，那么化学镀镍液中亚磷酸镍的沉淀点就会降低，导致工件表面上有许多颗粒状。

②提高镍盐的浓度，偏高的PH值，易生成亚磷酸镍和氢氧化镍沉淀，从而使化学镀镍液混浊，极易触发化学镀镍液的自行分解，并造成工件表面上有许多颗粒状。

③浓度过低的络合剂溶液，较易达到亚磷酸镍的沉淀点，从而出现沉淀现象，造成工件表面上有许多颗粒状。

④如果PH值在化学镀镍液其它成份不变的条件下，调整过高，一般会发生亚磷酸镍和氢氧化镍的沉淀，并且加速还原剂的分解，造成工件表面上有许多颗粒状物。

2. 不当的配制方法①在化学镀镍液配制的过程中，如果次亚磷酸盐未完全溶解，或者在过程中添加得太快，都会使化学镀镍液局部的次亚磷酸盐浓度过高，进而生成亚磷酸镍的沉淀。

②碱液加得过多、PH值调整不当、或碱液过高加得太快，会让化学镀镍液局部的PH值过高，容易产生氢氧化镍沉淀，造成工件表面产生许多颗粒。

③不按一定的顺序配制化学镀镍液，在一定程度上会影响到工件表面的镀层质量。

④即便已将各种药品完全溶解，但在配制化学镀镍液时，不经过细致充分搅拌，也会产生肉眼很难发现的镍的化合物。

泡沫镍催化剂

泡沫镍催化剂
泡沫镍是一种常用于催化反应的催化剂，其品质优良，催化效率高，并且是一种比较稳定的催化剂。

泡沫镍催化剂的优点包括以下三点：
1.表面积大。

由于泡沫镍的三维骨架结构，其表面积相比其他催化剂更大，因此可以更充分地暴露活性位点，提高反应效率。

2.稳定性高。

泡沫镍的化学性质稳定，经过一定的处理后，可以抵御高温、高压等恶劣工况，不易出现失活现象。

3.可再生性强。

泡沫镍催化剂通过再生处理，可以去除催化剂表面的杂质和有害成分，达到催化剂的再生，并保证其催化效率不降低。

泡沫镍催化剂在化学制品、环保技术等方面有广泛的应用，例如催化合成氨、制造燃料电池等。

原位还原法制备泡沫状金属镍

第41卷第3期2020年9月淮北师范大学学报（自然科学版）Journal of Huaibei Normal University(Natural Sciences)Vol.41No.3Sep.2020原位还原法制备泡沫状金属镍王岩玲，檀朝晖，陈高礼，王俊恩（淮北师范大学化学与材料科学学院，安徽淮北235000）摘要：泡沫状镍是一种孔隙率高、密度小的新型多孔金属.文章以醋酸镍为镍源，在水热釜中用水合肼原位还原生成泡沫镍.考察反应温度、反应物摩尔比和加入表面活性剂等条件对制备泡沫状金属镍的结构与形貌的影响.结果表明，随着反应温度、醋酸镍与水合肼的摩尔比的提高，泡沫状镍链的平均直径和晶粒尺寸同时增大.加入离子型表面活性剂能减小金属镍链的平均直径和晶粒尺寸，而加入非离子表面活性剂能增加链的平均直径和晶粒尺寸.关键词：水合肼；原位还原法；泡沫状金属镍中图分类号：G146.15文献标识码：A文章编号：2095-0691（2020）03-0033-060引言泡沫状金属镍是一种孔隙率高、密度小、比表面积大和孔隙直径可达毫米级的新型多孔金属［1］.泡沫镍具有流体透过性能好、消声能力强和机械性能好等优异性能［2］.目前，泡沫镍可以用来做Ni-M-H和Ni-Cd电池的电极材料.与普通电极材料相比，泡沫镍电极的孔隙率均匀性更好、工艺更简单、发展前景更加广阔［3-5］.同时，泡沫镍在加工冶炼、航空航天、环保净化、过滤和催化支架装置等方面也有广泛的应用.因此，泡沫镍的研究及应用得到越来越多的重视［6］.泡沫镍的制备方法有很多，应用最多的有发泡法、气相沉积法、电沉积法和溅射沉积法、电镀法［7］.发泡法是在粉末中加入发泡剂［4］，烧结时由于发泡剂的挥发，留下孔隙；电化学沉积法［5］是将电化学沉积在多空体上的金属，经烧结使沉积组分慢慢连接成整体，强度很高的高孔隙泡沫金属，孔隙度高，使用中可以填充更多的物质，如催化剂电解质等；电镀法通过电沉积工艺在聚氨酯泡沫塑料骨架上复制成泡沫金属［8-10］.以上这些方法都是利用辅助材料如气体、发泡剂或者固体填充材料等改变金属镍的凝固过程，而后采用物理或化学方法除去辅助材料.因此，这些方法都存在制备工艺复杂，难以控制泡沫镍的孔隙大小，环境污染，后处理工序较多等诸多问题［10-12］.原位还原法是在溶液中利用还原剂还原金属盐，制备泡沫的一种方法.该方法具有制备工艺简单、原料易得、条件温和等优点，且可得到孔隙率较高的泡沫镍［12-16］.本文采用水合肼还原醋酸镍来制备泡沫镍，通过调节反应温度、原料摩尔比和表面活性剂，制备出结构和性能优良的泡沫镍.1实验部分1.1泡沫镍的制备称取0.995g醋酸镍加入41.5mL去离子水中，搅拌10min，使其充分溶解.缓慢滴加5.4mL的水合肼（85%），继续搅拌30min后，转移至100mL带聚四氟内衬的水热反应釜中，160℃反应6h.自然冷却收稿日期：2020-05-29基金项目：安徽省高校优秀青年人才支持计划项目（gxyqZD2018048）作者简介:王岩玲（1978—），女，山西长治人，硕士，副教授，研究方向为电催化.通信作者：王俊恩（1979—），男，安徽濉溪人，博士，副教授，研究方向为能源催化转化.淮北师范大学学报（自然科学版）2020年后，产品分别用去离子水和无水乙醇洗涤3次，60℃真空干燥箱中干燥12h.通过改变反应温度（120℃、140℃、180℃），原料摩尔比（醋酸镍与水合肼摩尔比分别为1/10、1/40），加不同的表面活性剂（聚乙二醇2000（PEG-2000）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB ）、十二烷基磺酸钠（SDS ）），不同反应物（硝酸镍、氯化镍），探究不同反应条件对反应产物的影响.1.2样品表征样品的物相分析由BRUKER D8ADVANCE X-射线粉末衍射仪（XRD ）测定，步长：0.02°，测试角度为20~80°.产物形貌在型号为Phenom ProX 扫描电子显微镜（SEM ）下室温进行观察，加速电压：10kV.2结果与分析2.1温度的影响泡沫状金属镍采用水热原位还原法制备，考察温度对产物结构的影响.首先，原料醋酸镍和水合肼的摩尔比（1/20）保持不变，分别制备反应温度为120、140、160和180℃时的样品，利用X-射线粉末衍射仪对产物的物相和晶粒大小进行表征（如图1）.从图1中可以看出44.5°、51.8°和76.4°3个明显的衍射峰，都归属于立方晶体结构的金属镍（PDF#65-2865），未发现其他衍射峰存在.这表明120~180℃温度范围内，水合肼都可成功还原醋酸镍得到金属镍.随着反应温度的增加，衍射峰增强，表明随着温度的增加，结晶度增加.同时，利用谢乐公式对金属镍的晶粒大小进行估算，120、140、160和180℃时样品中金属镍的晶粒大小分别约为23.1、25.7、27.8和30.8nm.可见，随着温度的升高，金属镍晶粒变大，这是由于在晶粒的生长阶段，水热温度的升高，增加小晶粒之间的碰撞几率.而小晶粒表面自由能较高，易于形成大的颗粒.图1不同温度下制备的泡沫镍XRD 图不同反应温度下的产物形貌分析如图2所示.所有温度下的产物均具有多级链状形貌，彼此交错连结形成多孔泡沫状结构，且链状结构由颗粒状或片状单元构成.反应温度为120℃（图2a ，b ）、140℃（图2c ，d ）、160℃（图2e ，f ）和180℃（图2g ，h ）时，样品链的平均直径分别为2.2、2.7、3.5和3.9μm.可见，随着温度的升高，链的平均直径逐渐增大.温度较低（120℃）时，链状结构主要由球状颗粒构成.140℃时，链状结构由球状和片状颗粒混合构成.温度升高至160℃和180℃，链状结构主要由片状单元构成，而且片状单元的厚度随着温度的增加明显增大，与XRD 的结果一致.34第3期王岩玲等：原位还原法制备泡沫状金属镍图2不同温度下制备的泡沫镍SEM 图（120℃（a ，b ），140℃（c ，d ），160℃（e ，f ），180℃（g ，h ））2.2反应物摩尔比的影响还原剂水合肼的量也是影响产物的结构和形貌的重要因素.选择反应温度为140℃，考察醋酸镍与水合肼的摩尔比分别为1/10、1/20和1/40条件下样品结构和形貌.图3给出了不同摩尔比时样品的XRD 图.图中只观察到金属镍的衍射峰，没有其它杂质衍射峰存在，说明在较大的摩尔比范围内，水合肼都能够成功还原醋酸镍制备金属镍.随着水合肼比例的增大，衍射峰的强度明显降低.利用谢乐公式对金属镍的晶粒大小进行估算，1/10、1/20和1/40时样品中金属镍的晶粒大小分别约为28.5、25.7和20.4nm.这可能是由于水合肼的浓度增加，成核数量增加，而醋酸镍的量固定，致使金属镍的晶粒变小，因而金属镍的衍射峰强度降低.图3醋酸镍与水合肼不同摩尔比时制备样品的XRD 图35淮北师范大学学报（自然科学版）2020年不同原料的摩尔比对产物的形貌也有较大影响.图4a ，b 为摩尔比为1/40时的样品的扫描电镜照片，样品具有分层多孔链状形貌，彼此交错连结形成多孔泡沫状结构，链状结构由小颗粒组成.链的平均直径约为2.0nm.当醋酸镍与水合肼的比例为1/20（图4c ，d ）时，样品的初级和次级结构形貌与1/40时相似，链平均直径增加为2.7nm.当原料的摩尔比变为1/10时，虽然样品的初级结构仍为分层多孔链状形貌，但是可以观察到，链状结构由片状单元组成，这和反应温度为160和180℃时制备样品的形貌一致.图4醋酸镍与水合肼不同摩尔比时制备样品的SEM 图（1/40（a ，b ），1/20（c ，d ），1/10（e ，f ））2.3表面活性剂的影响表面活性剂也是影响样品形貌和结构的重要因素.在温度为140℃，原料摩尔比为1/20的条件下，加入非离子聚乙二醇2000（PEG ）、阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB ）和阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠（SDS ），考察表面活性剂的加入对样品结构与形貌的影响.3种表面活性剂的加入对产物的物相并未造成影响，XRD 谱图（图5）显示，3种产物依然是立方晶体结构的金属镍，未观察到其它杂质峰存在.其中，PEG 的加入导致样品的晶粒尺寸从25.7nm 增加为28.2nm ，而CTAB 和SDS 的加入，使样品的晶粒尺寸减小，分别为22.1nm 和23.4nm.图5加入不同表面活性剂制备样品的XRD 图36第3期王岩玲等：原位还原法制备泡沫状金属镍图6为加入3种表面活性剂后产物的SEM 图.3种表面活性剂的加入，对样品的整体形貌并未造成影响.3种样品依然为分层多孔链状形貌，链状结构均由小颗粒和片状单元构成.但是，CTAB 加入后的样品中混杂少部分的类球型颗粒.PEG 的加入导致链的平均直径由2.7μm 增加为3.2μm ，而CTAB 和SDS 的加入，使得样品中的链平均直径减小，分别为2.1μm 和2.5μm.可见，离子型表面活性剂的加入能够明显降低样品中链的平均直径，这是由于离子型表面活性剂在镍颗粒表面形成离子层，阻止金属镍颗粒的团聚，导致链的平均直径减小.图6加入不同表面活性剂制备样品的SEM 图（PEG （a ，b ），CTAB （c ，d ），SDS （e ，f ））2.4不同镍盐的还原另外，还考察了原料中镍源对产物的影响.分别用硝酸镍和氯化镍作为镍源，最终产物并未得到泡沫状金属镍，这可能是由于这2种镍源的水溶液呈酸性，酸性条件下水合肼还原性较弱，不能够将镍离子还原.3结论采用原位还原法，用水合肼还原醋酸镍成功地制备出泡沫状立方晶体结构的金属镍.泡沫状金属镍的链状结构由片状或颗粒状单元组成.反应温度升高，制得的泡沫状金属镍的链状结构平均直径增大，次级结构（片状或颗粒状单元）晶粒尺寸增加.醋酸镍与水合肼的摩尔比增大，制得的泡沫状金属镍链的平均直径和晶粒尺寸同时增加.加入表面活性剂对泡沫镍的结构也会有很大的影响，加入离子型表面活性剂能减小金属镍链的平均直径和晶粒尺寸，而加入非离子表面活性剂能增加链的平均直径和晶粒尺寸.另外，改变镍源（硝酸镍和氯化镍）后，未得到泡沫状金属镍，这可能是由于酸性条件下，水合肼的还原性较弱的原因造成的.参考文献：［1］WANG Wanren ，WANG Wenhua ，WANG Mengjiao.Facile in situ synthesis of hierarchical porous Ni/Ni （OH ）2Hybridsponges with excellent electrochemical energy-storage performances for supercapacitors ［J ］.Chemistry an Asian Journal ，2014，9（9），2590-2596.［2］惠志林，张景怀.泡沫镍的制备方法［J ］.稀有金属，1997（6）：48-51.［3］陈劲松，宫凯，黄因慧，等.新的多孔泡沫镍制备工艺［J ］.材料科学与工程学报，2010，28（5）：676-679.3738淮北师范大学学报（自然科学版）2020年［4］汤宏伟，陈宗璋，钟发平.泡沫镍的制备工艺及性能参数［J］.电池工业，2002（6）：315-318.［5］吴名扬，桑可正，曾德军，等.有机泡沫浸渍法制备泡沫镍的研究［J］.热加工工艺，2018，47（8）：63-65.［6］夏亦良，王亚男，王芳辉.硼氢化钠醇解制氢用泡沫镍载钴磷纳米花合金催化剂的研究［J］.黑龙江科学，2017，8（18）：8-13.［7］张景怀，惠志林，方政秋.泡沫镍的制备工艺与性能［J］.稀有金属，2001（3）：230-234.［8］张永锋，马玲俊，崔昭霞.泡沫镍吸声性能的研究［J］.噪声与振动控制，2001（2）：30-33.［9］李开华，罗江山，刘颖，等.泡沫镍制备中化学镀镍研究［J］.强激光与粒子束，2007（7）：1158-1162.［10］张榕芳，刘婧.泡沫镍的制备方法及技术工艺分析［J］.化工设计通讯，2019，45（3）：68.［11］陈劲松，杨建明，乔斌，等.电解液喷射沉积制备泡沫镍技术及其应用现状［J］.热加工工艺，2013，42（6）：5-7.［12］NI W，WU H B，WANG B.One-pot synthesis of ultra-light nickel nanofoams composed of nanowires and their transforma⁃tion into various functional nanofoams［J］.Small，2012，8（22）：3432-3437.［13］MIN B H，KIM D W，KIM K H，et al.Bulk scale growth of CVD graphene on Ni nanowire foams for a highly dense and elastic3D conducting electrode［J］.Carbon，2014，80：446-452.［14］LIU C，LI C，WANG W，et al.Facile synthesis of nickel nanofoam architectures for applications in Li-Ion batteries［J］.En⁃ergy Technology2017，5（3）：422-427.［15］FU Y，YANG Z，LI X，et al.Template-free synthesized Ni nanofoams as nanostructured current collectors for high-perfor⁃mance electrodes in lithium ion batteries［J］.Journal of Materials Chemistry A,2013，34（1）：10002-10007.［16］IWU K O，LOMBARDO A，SANZ R，et al.Facile synthesis of Ni nanofoam for flexible and low-cost non-enzymatic glu⁃cose sensing［J］.Sensors and Actuators B：Chemical,2016，224：764-771.Preparation of Foam-like Nickel Metal Via an In-situ Reduction MethodWANG Yanling，TAN Zhaohui，CHEN Gaoli，WANG Junen（School of Chemistry and Materials Science，Huaibei Normal University，235000，Huaibei，Anhui，China）Abstract：Foam-like nickel metal is a novel porous metal with high porosity and low density.The foam-like nickel was prepared via an in-situ hydrothermal reduction method using hydrazine hydrate as a reductant and nickel acetate as a nickel source.The effect of syntheses temperature，mole ratio of raw materials and add⁃ing of surfactants on the structure and morphology were investigated by XRD and SEM.The results showed that the average diameter and crystal size of the foam-like nickel metal increased with the increase of the syntheses temperature and mole ratio.The adding of ironic surfactant could decrease the average diameter and crystal size of the foam-like nickel metal，while the adding of nonionic surfactant could increase the aver⁃age diameter and crystal size of the foam-like nickel metal.Key words：hydrazine hydrate；in-situ reduction method；foam-like nickel metal。

泡沫金属的制备_性能及其在催化反应中的应用

催化剂与载体制备收稿日期:2006-03-03;修回日期:2006-07-10 基金项目:上海市科委纳米技术专项基金(0452nm017)作者简介:胡海(1976-),男,湖北省武汉市人,在读博士研究生,从事光触媒材料以及光催化降解污染物的研究。

通讯联系人:上官文峰,教授,博士生导师。

E -mail:shangguan@泡沫金属的制备、性能及其在催化反应中的应用胡海,肖文浚,上官文峰(上海交通大学燃烧与环境技术研究中心,上海200030)摘要:泡沫金属是一种具有独特结构和性能的新型功能材料。

介绍了泡沫金属材料常见的制备工艺(发泡法,烧结法,铸造法,沉积法)、物理性能和在催化反应中的应用(载体和催化剂),并对泡沫金属材料在应用中存在的问题和前景作了评述。

关键词:泡沫金属;制备;催化剂中图分类号:TB303;TB34;TQ426.94 文献标识码:A 文章编号:1008-1143(2006)10-0055-04Preparation and properties of foam metal and its application in catalysisH U H ai,XI AO Wen -j un ,SH ANG G UAN Wen -f eng(Research Center for Combustion and Environment Technology,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200030,China )Abstract :Foam metal,as a new -type functional material,has unique characteristics and structure.T he preparation techniques,properties of foam metal and its application in catalytic reaction w ere re -view ed.Preparation techniques for foam metal include forming ,sintering,casting and deposition.Foam metal can be used as both carrier and catalyst.Key words :foam metal;preparation;catalystC L C num be r :TB303;TB34;TQ426.94 Docum ent cod e :A Artic le ID :1008-1143(2006)10-0055-04 泡沫金属是一种结构内部含有大量孔隙的、功能与结构一体化的新型功能材料,常见的有泡沫镍、泡沫铜、泡沫铁以及泡沫合金等。

泡沫剂泡沫性能影响因素实验分析

泡沫剂泡沫性能影响因素实验分析王蒙蒙1，郭东红2，邹立壮1，张鹤1，赵欣1（1中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院，北京（100083）2中国石油勘探开发研究院油田化学研究所，北京（100083））摘要:本文主要研究影响泡沫剂泡沫性能的因素：泡沫剂种类、浓度、温度、矿化度等对泡沫性能的影响。

实验结果表明：离子型泡沫剂的发泡能力和泡沫稳定性要高于非离子型泡沫剂，对于同一类型的泡沫剂，分子体积庞大或者疏水链上有较多支链的泡沫剂的起泡性和稳定性差。

泡沫剂溶液的浓度对体系发泡及稳定性也有着显著的影响，当浓度较小时，随着浓度的增加，溶液发泡体积增大，稳定性增强，但是当浓度达到一定值后，继续增加浓度发泡体积减小，泡沫的稳定性也降低。

也就是说，每一种泡沫剂都存在泡沫稳定的最佳浓度。

温度也是影响泡沫稳定性的重要因素，随着温度的升高，泡沫稳定性降低，而且温度对短疏水链泡沫剂的影响要明显强于长疏水链泡沫剂。

无机盐的存在使泡沫剂发泡体积下降，半衰期随盐浓度增加，经过先下降、后回升到最大值、再下降的趋势；另一方面，无机盐溶液又具有一定的稳泡性。

关键词：泡沫剂；泡沫稳定性；发泡性能；影响因素The experiment analysis of the Effecting Factors of the FoamingAgent’s FormabilityWANG Mengmeng1, GUO Donghong2, ZOU Lizhuang1, ZHANG He1, ZHAO Xin1（1 College of Chem. & Environ. Engineering, China Univ. of Min. and Techn., Beijing (100083)2 Oilfield Chemistry Department，Research Institute of Petroleum Exploration andDevelopment，PetroChina，Beijing，100083）In this article, the influences of the foaming agent foamability, including the variety of foaming agent, temperature, salinity etc, were well studied. The experimental results proclaimed：the foamability and the foam stability of ionic surfactant system was qualified than nonionic surfactant system; and if the surfactant molecule was voluminous or the hydrophobic tail had many embranchments, the foamability and the foam stability were scrannel. The solution concentration of foaming agent had a remarkable influence on the foamability and the foam stability as well. There is an optimal concentration for every surfactant. The stability of the foam increased with the increasing surfactant concentration before it, and then decreased. Temperature played an important role in the foam stability. The stability decreased with the increased temperature. It is more distinct to the foam formed from the surfactant with short hydrophobic chain. The existence of inorganic salt decayed the foam volume of foaming agent, and its half period decayed firstly, bounced back to the maxima, and then appeared a descending trend at last.It would increase the foam stability to increase salinity in the system, when the concentration of the salt is appropriate enough.KEYWORDS：foaming agent foam stability foamability effecting factors引言：泡沫技术成本低，使用方便，在油气田领域有着广泛的应用，如：泡沫驱油、泡沫钻井、泡沫水泥固井、泡沫酸酸化、泡沫冲沙洗井、泡沫压裂、泡沫采气、蒸汽驱泡沫调剖，泡沫-聚合物复合驱等领域。

泡沫镍催化剂

泡沫镍催化剂泡沫镍催化剂是一种常见的催化剂，广泛应用于化工、冶金、环保、医药等领域。

它的核心成分是镍，而泡沫结构则能使催化面积大幅增加，从而提高催化效率。

在本文中，我们将详细介绍泡沫镍催化剂的组成、性质、制备及应用等方面。

一、泡沫镍催化剂的组成泡沫镍催化剂主要由镍和氧化铝等辅料组成。

镍是主要活性组分，而氧化铝等辅料则起着调节结构、稳定性等作用。

在不同的应用领域，泡沫镍催化剂的组成也有所不同，可根据具体情况进行调整。

二、泡沫镍催化剂的性质1、高催化效率泡沫镍催化剂的结构具有开放性孔道，催化面积大幅增加，从而提高催化效率。

同时，镍表面的钝化物质也得到有效去除，使催化剂处于高活性状态，反应速率明显提高。

2、良好的化学稳定性泡沫镍催化剂使用寿命长，化学稳定性好，不易受到空气、水、氧化剂等影响，能够稳定地进行催化反应。

3、适应性强泡沫镍催化剂具有良好的适应性，可用于各种不同类型的催化反应，其反应催化效果稳定可靠。

三、泡沫镍催化剂的制备泡沫镍催化剂的制备可以采用各种不同的方法，其中常见的制备方法有浸渍法、沉淀法、气相沉积法、等离子体共振化学气相沉积等。

具体制备过程在不同的制备方法中会有所不同，这里介绍其中的一种浸渍法制备方法：取适量的泡沫镍，将其浸泡于氧化镍溶液中，浸泡时间可根据实际情况进行调整，通常为2-24小时。

将镍浸渍泡沫取出，进行干燥处理，使其完全干燥。

然后进行还原煅烧，取得还原后的泡沫镍催化剂。

四、泡沫镍催化剂的应用泡沫镍催化剂广泛应用于化工、冶金、环保、医药等领域。

具体应用包括：1、有机合成领域。

泡沫镍催化剂在有机合成反应中具有良好的阳离子催化活性，可用于生成酯、醚、醛、酮、酮烃、烷烃等化合物。

2、环保领域。

泡沫镍催化剂可用于有害污染物治理，如二氧化硫、氮氧化物等的催化还原。

3、生产领域。

泡沫镍催化剂可用于生产甲醇、合成氨等化学品，也可用于冶金生产中的还原反应等。

4、医药领域。

泡沫镍催化剂在制备药物中有广泛应用，例如生产氮化烯丙胺、胆固醇等。

汽车动力电池用泡沫镍技术总结报告

汽车动力电池用泡沫镍技术总结报告作者：钱亚杰王乃用来源：《读写算·教研版》2015年第13期摘要：本项目课题是研究适用的汽车动力电池用泡沫镍加工工艺技术，主要解决汽车动力电池用泡沫镍制造过程中基体材料的选择及导电化处理、镍层厚度沉积的控制、沉积的杂质含量控制等难题、并研制开发适用的工艺设备。

关键词：汽车动力；电池；泡沫镍；技术；总结；报告中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）13-046-03技术创新点及难点本课题的技术创新点就是在现在的泡沫镍生产技术上进一步控制泡沫镍中杂质含量，并通过适当调整工艺参数，控制厚度方向镍层的沉积比例，生产出汽车动力电池用泡沫镍，使泡沫镍能够满足大功率二次电池的性能要求。

难点是研究泡沫镍沉积工艺、杂质控制、材料选型和工艺技术，保证生产泡沫镍良好的性能。

研究中关键问题的解决与探讨一、HEV用泡沫镍的要求1、面密度：适当面密度均值以及良好的分布；目前HEV用泡沫镍的面密度范围：300g/m2～500g/m2；成熟的应用：420g/m2以及500g/m2等规格。

2、DTR：电池寿命的重要影响因素，DTR越趋近于1，电池性能越为良好。

；3、杂质含量：电池性能的重要影响因素，杂质可能会导致电池的短路，例如Cu，Fe，尤其是HEV应用更是如此；4、孔径（PPI）：HEV高功率以及低的内阻的需求，孔径应适当偏小；5、厚度：电池加工性和电池性能的有机结合，厚度在1.3mm到1.7mm之间，若选择孔径较小的泡沫镍，则应适当降低厚度。

6、良好的导电能力：通常要求泡沫镍的电导≥200simens/□。

二、天宇动力型泡沫镍的特点及研究1、面密度可生产的动力型泡沫镍的面密度范围：280g/m2～500g/m2；面密度分布的均一性，以320g/m2为例2、DTRDTR，即Differential Thickness Ratio，用于表征泡沫镍厚度方向镍层沉积的均匀性。

裂化催化剂胶体连续制备对催化剂性能的影响

制备的胶体固含量为２％～４％，０５系统总电功率７ｋ。采用连续成胶方式制备胶体，高了成胶Ｗ提
收稿日期：０９１—４修改稿收到日期：０００—６２０ —１０；２１—１０。作者简介：田志鸿，高级工程师，９１１９毕业于石油大学（北京）机电系，学硕士，要从事催化剂放大与工程技术研究工工主
分点、化率高１５个百分点、转．３焦炭产率低０４个百分点，它性能与问歇成胶催化剂基本相同，．１其
连续成胶工艺在节能、节水上明显优于间歇成胶工艺。关键词：连续成胶连续混合催化剂胶体
１前
言
胶体喷雾干燥成形。实验前需要对螺杆、软管泵、蠕动泵用相应的输送介质标定，螺杆、管泵、对软
石油艨制与记二
催剂。化ｌｌ
ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＡＮＤＰＥＴＲＯＣＨＥＭｌＣＡＬＳ
裂化催化剂胶体连续制备对催化剂性能的影响
田志鸿，周健，吕庐峰，学峰李
（油化工科学研究院，京１０８）石北００３
催化剂成品的性质进行研究，价催化剂的反应评性能。
… …
Ｉ
－
。
一
好

ｉ浆液
级混合机
ｒＩ

不同包碳方法对泡沫镍_Co3O4复合材料形貌和超级电容性能影响

第４３卷第２期２０１５年２月
化工新型材料ＮＥＷＣＨＥＭＩＣＡＬＭＡＴＥＲＩＡＬＳ
Ｖｏｌ．４３Ｎｏ．２ ·１９１·
不同包碳方法对泡沫镍＠Ｃ／Ｃｏ３Ｏ４复合材料形貌和超级电容性能影响
邓亚锋原勇强崔艳华刘效疆＊
（中国工程物理研究院电子工程研究所，绵阳６２１９００）
泡沫镍＠ＣＮＴ／Ｃｏ３Ｏ４复合材料（定义为样品ａ）制备：将清洗后的泡沫镍置于盛有２ｍｍｏｌＣｏ（ＮＯ３）２ · ６Ｈ２Ｏ，１０ｍｍｏｌＮＨ４Ｆ，３０ｍＬ去离子水的５０ｍＬ高压反应釜中，１２０℃ 水热反应５ｈ。洗净干燥，然后再用ＣＶＤ法包覆ＣＮＴ。
３结论
通过以上分析，得到结论如下：（１）一步水热法能够制备泡沫镍＠Ｃ／Ｃｏ３Ｏ４材料，相较于ＣＶＤ沉积、浸渍碳源－高温退火和两步水热法，一步水热法更为简洁有效。
（下转第１９６页）
· １９６ ·
本研究以泡沫镍为载体，采用了ＣＶＤ沉积、浸渍碳源－高温退火、一步水热和两步水热４种方法制备泡沫镍＠Ｃ／Ｃｏ３Ｏ４复合材料，研究对比了４种方法制备材料的结构形貌和电化学性能。
１实验部分
１．１材料制备
在相同扫速下一步水热、两步水热与浸渍－碳化法制备泡沫镍＠Ｃ／Ｃｏ３Ｏ４材料循环伏安曲线形状基本相似，对应围成的面积一次变小（图４ａ）。这说明３种方法制得样品氧化还原反应相同，其中一步水热法样品容量最大。从图４ｂ可以看到，在１ｍＡ／ｃｍ２放电电流密度和１Ｖ放电窗口下，浸渍－碳化样品放电时间约９００ｓ，水热法制备的两种样品放电时间均超

国内外泡沫镍催化析氧材料研究现状

国内外泡沫镍催化析氧材料研究现状及发展趋势
本文旨在介绍国内外泡沫镍催化析氧材料的研究现状及发展趋势，对相关领
域的研究者和学者提供参考。

国内外泡沫镍催化析氧材料研究现状及发展趋势
泡沫镍作为一种新型的催化析氧材料，在能源、环境等领域具有广泛的应用前景。

近年来，国内外学者对泡沫镍催化析氧材料进行了广泛的研究，取得了一系列重要成果。

在国内，中国科学院大连化学物理研究所的研究人员采用溶胶 - 凝胶法制备了泡沫镍催化剂，并在电化学析氧反应中进行了性能测试。

结果表明，该催化剂具有较高的活性和稳定性，能够在较宽的电位范围内实现高效的析氧反应。

此外，中国科学技术大学的研究人员采用活性炭修饰泡沫镍催化剂，显著提高了其催化性能。

在国际上，泡沫镍催化析氧材料也得到了广泛的研究。

美国加州大学洛杉矶分校的研究人员采用粉末冶金法制备了泡沫镍催化剂，并在电解水制氢反应中进行了性能测试。

结果表明，该催化剂具有较高的活性和稳定性，能够在较宽的电位范围内实现高效的析氧反应。

此外，德国柏林工业大学的研究人员采用磁性纳米粒子修饰泡沫镍催化剂，显著提高了其催化性能。

未来，泡沫镍催化析氧材料将继续得到研究和发展。

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泡沫剂泡沫性能影响因素实验分析

也就是说，每一种泡沫剂都存在泡沫稳定的最佳浓度。

温度也是影响泡沫稳定性的重要因素，随着温度的升高，泡沫稳定性降低，而且温度对短疏水链泡沫剂的影响要明显强于长疏水链泡沫剂。

Cl-对泡沫镍制备工艺的影响

ｃｖｅ，ｔｃｙｓａｌｍｏｒｈｏｏａｄｅｅｔｉｃｒｎｅｆｃｅｙｎｔｅｅｔｏｐａｉｇｐｒｃｓｉｏｎｉｋｅｆａｍａｅｉｌｕｒｈｅｒｔｐｌｇｙｎｌｃｒｃｕｒｅｔｆｉｉｎｃｉｈｅｌｃｒｌｔｎｏｅｓｎｇｆｃｌｏｍｔｒａ
摘要：通过对比实验，究了在制备泡沫镍材料的电沉积过程中Ｃ对电镀阴极和阳极极化曲线、研ｌ电沉积结晶形态以及电流效率的影响。提出在制备泡沫镍材料的工艺过程中，１的质量浓度为１～１／时，得到结晶致密、粒尺寸均匀的高Ｃ一０５ｇＬ能晶
（．ＣｏｌｇｆＣｈｅｓｒｎｄＣｈｅｉａ１ｌｅｅｏｍｉｔｙａｍｃｌＥｎｇｎｅｒｎＨｕｎｎＵｎｉｅｓｔｆＡｒｓａｉｎｃｉｅｉｇ，ａｖｒｉｙｏｔｎｄＳｃｅｅ，Ｈｕｎａ５０ｎ４１０４，Ｃｈｉａ；２ＣｈａｇｄｒｎＮｅＭａｅｉｌｎ．ｎｅＩｙｕｗｔｒａｓＣｏ．，ｄ．，ＬｔＨｕｎｎ４１０ａ５０１，Ｃｈｉａｎ）
（ｇ・Ｌ）一
Ｏ．ＯＯ１．０００
Ｐ／
（・Ｉ＿ｇ１）
８００．０８０Ｏ．０８００．０８０００．８０Ｏ． ∞ ∞ ０８０００．
４
Ｐ／硼
（ｇ・Ｌ）
镀镍液中需含有一定量的Ｃ，的文献ｌ报１有＿１道Ｃ作为导电盐存在，的文献［认为Ｃ不仅ｌ有。ｌ

镍箔材的制备工艺及其对材料性能的影响

镍箔材的制备工艺及其对材料性能的影响随着科技的发展和人们对材料性能要求的不断提高，工程材料的研究和制备工艺也日益成为研究的焦点。

镍箔作为一种重要的工程材料，在航空航天、电子、化工等领域有着广泛的应用。

本文将探讨镍箔材的制备工艺及其对材料性能的影响。

镍箔材的制备工艺主要包括了原料的选择、材料的铸造、轧制和退火等工序。

首先，在制备镍箔材料时，合适的原料的选择对最终制备出的镍箔性能起着决定性的影响。

常用的原料有纯净的镍片或镍块，其纯度和成分的控制十分关键。

一般来说，纯度越高的原料制备出的镍箔材性能越优越，所以在选择原料时需要进行严格的筛选和检测。

其次，镍箔材的铸造工艺是影响材料性能的重要因素。

常用的铸造工艺包括热态铸造和冷态铸造。

热态铸造是将高温熔融的镍直接倾铸在冷却器上制备镍箔材。

这种工艺相对简单，但由于温度变化大，易出现结晶过程不完整、晶粒尺寸不均匀等问题，从而影响材料的性能。

冷态铸造是将低温凝固的镍通过轧制和拉拔等工艺制备成镍箔材。

冷态铸造能够获得致密均匀的微观组织和细小的晶粒大小，从而提高材料的强度和延展性。

第三，镍箔材的轧制工艺对最终产品的性能也有重要的影响。

轧制是指将铸造成型的镍坯经过多道次的轧制来减小厚度和改善内部结构。

通过轧制工艺，可以使镍箔材的厚度缩小到所需要的尺寸，同时还能改变材料的晶体结构和晶粒形貌。

特别是通过控制轧制工艺中的温度、应变速率和轧制路线等因素，可以获得细小的晶粒、均匀的晶界分布和强化相的形成，从而提高材料的力学性能。

最后，镍箔材的退火工艺对材料的性能也有显著的影响。

退火是指将镍箔材在高温条件下进行加热保温，并通过冷却过程来改善材料的结构和性能。

采用适当的退火工艺可以减少材料中的残余应力，提高晶体的稳定性，降低晶界能量，从而提高镍箔材的延展性和可塑性。

此外，退火还能够使材料的晶粒尺寸得到再细化，进一步提高材料的强度和硬度。

综上所述，镍箔材的制备工艺对材料性能有着重要的影响。

泡沫镍化学组成

泡沫镍化学组成
泡沫镍是一种特殊形态的镍材料，具有轻质、高孔隙率、高比表面积等优点，广泛应用于催化剂、电池、吸附剂等领域。

其化学组成主要包括纯镍和掺杂物两部分。

其中纯镍是泡沫镍的主要成分，其占整个材料的体积比例通常在70%以上。

纯镍的主要作用是提供材料的机械强度和导电性能，同时也对材料的耐腐蚀性和稳定性有一定影响。

除了纯镍外，泡沫镍中还常常掺入一些其它元素或化合物，以进一步改善其性能。

常见的掺杂元素包括铝、钛、铬、钴、铁等。

这些元素的加入可以改变泡沫镍的化学性质、结构和形态，提高其催化性能、吸附性能、电化学性能等。

总之，泡沫镍的化学组成是一个复杂的系统，其性能和应用也取决于其化学组成的具体配置。

未来，通过进一步优化泡沫镍的化学组成和结构，可以开发出更加高性能的泡沫镍材料，为各个领域的应用提供更好的基础材料支持。

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泡沫镍研究报告

泡沫镍研究报告泡沫镍是近期研究中的一种新型材料，因其独特的性质和应用广泛受到了广泛的关注。

本报告将从泡沫镍的制备、性质和应用三个方面进行详细的阐述和分析。

一、泡沫镍的制备泡沫镍的制备是在泡沫形质的Ni基合金中加入表面活性剂，如聚乙烯醇(PVA)等。

通过溶胶-凝胶法制得泡沫镍。

具体的制备过程如下：(1) 将Ni盐溶液和表面活性剂均匀混合搅拌，形成一个粘稠的混合物。

(2) 在不断搅拌的同时，将混合液中加入少量的还原剂NH4HCO3，混合均匀。

(3) 过一段时间，混合液会变得黏稠，形成泡沫状。

(4) 将泡沫状物体放在加热板上，进行干燥和高温焙烧。

该过程制备的泡沫镍具有高孔隙度和低密度的特点，每平方厘米可拥有上万个的细小气孔，且密度可以被调节到0.1-0.6g/cm3之间。

二、泡沫镍的性质泡沫镍具有一系列的独特性质：(1) 低密度和高孔隙度，使得泡沫镍在吸附、过滤、隔音等领域中有广泛的应用。

(2) 表面积大，因此具有良好的催化和吸附性能。

同时，其具有优异的分离效果，可以用于重金属离子的去除和分离。

(3) 具有超大的可压缩性，可以应用于能量吸收材料和制作高强度减震材料等领域。

(4) 泡沫镍可以通过连续阴极沉积工艺进一步制备出具有储氢、储电等功能化的泡沫炭化物材料。

(5) 在弥散液体中，泡沫镍具有优异的表面张力和润湿性。

因此，可以用于液-固分离、介质过滤等领域。

三、泡沫镍的应用泡沫镍广泛应用于各个领域，其中主要包括：(1) 电化学储能领域。

泡沫镍尤其适合用于锂离子电池以及镍-锌电池等高效的新型电池中。

(2) 电磁波吸收材料领域。

泡沫镍的超低密度和超高频率导致了其出色的电磁波吸收性能，可以被用于制作具有良好防腐蚀和抗疲劳性质的材料。

(3) 催化剂领域。

泡沫镍由于具有良好的催化性能和大的表面积等特性，被广泛应用于化学工业生产中。

(4) 可再生能源领域。

泡沫镍可以用于光、电、热的转换，同时也可以用于碳排放控制和减少重金属的排放等领域。

泡沫金属的介绍及制备

（4)纳米孔隙非晶态泡沫金属结合非晶态和泡沫金属的性能
制备方法
电沉积法
原理
泡沫镍(发泡镍)是一种孔隙率高、比表面积大，质轻，具有三维网状结构的金属材料,可做为镍-氢电池和镍-镉电池的电极基板,是二次电池的主要材料之一。
步骤：聚氨酯泡沫塑料为基体——预处理加导电层——电化学沉积——热处理，去聚合物——多孔金属
当圆锥形凹坑非常狭小时，会产生较大的附加压力，气泡很难形核；
当圆锥形凹坑非常平坦时，气泡与基体的附着面小。都不能成为有效的异质形核位置
胚胎气泡体积越小，越容易形核
胚胎体积与圆锥顶角的关系
三种形核机制对比
Gasar凝固的金属 - 气体共晶生长区
共生生长：两相协同生长，具有共同的生长界面，依靠溶质原子在界面处沿两相的横向交互扩散，彼此为相邻对方提供生长所需的组元使两相等速前行，耦合生长，形成共生共晶组织。
结果分析
不同电流密度下沉积层的XRD图谱
结果分析
不同电流密度下镍沉积层的磁滞回线
每条回线所围面积均很小,损耗低 ,其剩磁、矫顽力几乎为零,表现出超顺磁性。磁滞回线显示的磁导率与饱和磁化强度随着晶粒尺寸的增加而变大。这是因为晶粒平均粒径越小,存在于晶粒之间的晶界相对越多,对磁畴壁移动产生阻碍作用越大 ,磁导率越低。
难题
方案在配置镀液时所选用的添加剂或络合剂应尽量不参与阴极电极反应，
同时要创造条件，尽量使金属离子析出时不析出或少析出氢气。镍在阴极析出的电极反应（M 代表阴极非惰性杂质）：
方程式1越易进行，方程式2、3进行的越少，则阴极析出的镍越纯，发泡镍质量越好，电流效率及设备效率也越高。
某一离子在阴极上开始析出的难易，可以用平衡电位来判断：

泡沫镍机理

泡沫镍机理
以下是用文言文改写后的内容：
泡沫镍者，多孔之材也，具高比表面积与良导电性，常用于电池电极之材、催化剂载体诸域。

其制之程要括如下：
其一，导电化之理：以化学镀、物理气相沉积等法于聚氨酯海绵施导电化之措，使其具导电性也。

其二，电沉积之法：于导电化后之海绵行电沉积，致金属镍积于海绵，而成泡沫镍。

其三，热解烧结之术：于还原气氛中对电沉积后之泡沫镍施热解烧结，去聚氨酯基体，亦使泡沫镍愈稳。

其四，后处理之事：对泡沫镍为后处理，如裁切、涤净等，以得所需之形与尺寸焉。

于制造之际，须控诸般参量，如导电化理处之时、温、电沉积之电流密度、热解烧结之温度与时等，以保泡沫镍之质与能。

同时，亦当慎泡沫镍之储与运，避其受损。

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２试
验
２泡沫镶的．１制备泡过程为：厚度２ｍ聚沫镍的制备选用为．ｍ的Ｏ
酸型聚氮酸泡沫塑料作芯模骨架．经预处理粗化增
强其润湿性；采用徐浆法制备导电层；电沉积采用硫酸镍系普通电铸工艺［泡沫作阴极，以金川有９，以色金属公司生产的ｉ电镍作阳极；ｓ脱棋采用电加热烧解；热处理在抓分解气氛下进行。间备式中沫塑尺分ｍｍｘ０ａ．断制方泡料寸ｍ５ｍＡ连续制备方式中泡沫塑料宽度５０ｍ长度５ｍ．０ｍ．０长度视为纵向，宽度视为徽向。试验装备为自行设
１引言
泡沫镶是一种高孔陈率的新型功能材料，主要
３结果与讨论
３泡沫镍的网孔结构．１连续和间断两种方式制备的泡沫镶和泡沫塑料照片如图１所示。从图ｌ）ｂ．ａ，ｃ可明显着出））
用于新型绿色环保氢钵电池［作为电池电极活性物ａ，质的载体和集电体ｒ［ｙ，具有双盆作用，ａ其性能直接影响到抓镰电池品质。泡沫镶的制备方法较多［／Ｆ７有化学镀法、徐浆法、等离子派射被法和裁基谏法等．按制备方式可分为连续和间断两种，这两种以方式制备的泡沫镍在我国的二次电池生产中普遍采用。间断方式制备的泡沫铆其长度一般小于ｌ，电ｍ池电极生产只能间断进行，稚定性差、效率低；而采用连续方式制备的泡沫镶其单片长度可达１ｍ５０以上．使电他的电极生产可实现连续化、机械化、自动化和高效率。本文通过扫描电锐分析重点研究了两种制备方式对泡沫镍抗拉强度、延伸率和均匀性等性能的影晌。
有明显方向性：间断方式制备的沱沫株其性能不具有方向性，连续方式制备的泡沐株其杭拉张度纵向大于横向，而廷伸率横向大于纵内．本文还探讨了两种方式．备泊沐Ｊ膝的均匀性．关挂词：泡沫镶：性能；制备方式
料性能测试样品９［１制成亚铃形１中央平行部分宽度工ｍ；率采用四。ｍ电阻端点电阻法测试；观机构微用ＪＭ－４Ｓ８０型扫描电镜观察拍照；均匀性检侧为样品分成２ｍＸ０ｒ０ｍ１ｏ０ｍ小片称盆计算。
注１－１为国个广吕、试杀其样品０外４家产侧件与它０１７
相同．样品取自国内氮翻电池生产进口的批ｔ产品。
从表１可知．连续方式制备的泡沫镶其抗拉强度和延伸率在纵向和祖向有明显的差别。具有方向
１６力
四边向中间扩展。至少５ｍ以ｍ后才能完全合拢，整个面全部沉积上镍．此时导电性明显得到改警，可视为平板阴极。新析出的谏在整个平面原有镶层的基础上形核长大．无纵向与横向区别，镰层加厚到要求的重ｆ．断电停止裸沉积。连续制备方式如图２〕ｂ所示．ｍ，ｍ为溶液与阴极泡沫带分界面，ｍ－ｎ为镶的沉积结晶区。ｍｎ＇电沉积过程与间断方式主要区别在于：１（）作为阴极的泡沫带不断向前运动，边运动边在其上沉积谏；２（）具有称定的初始裸晶核形成长大区，在导电泡沫上的ｎ＇ｎ下沿附近区城裸沿，泡沫的丝向下、左、右方向不断沉积扩展．已经沉积少ｆ镍的泡沫带．Ｍ＇从向ｍ，ｍ连续运动，镍不断在已沉积的镰层上析出，至ｍ＇ｍ时达到最大值，出液面后镰的析出停止，从而实现饱沫镇的连续制备。宏观上．镰的沉积生长带有方向性．为纵向即泡沫运行的反方向；这一点对没有电沉积而是狱基镍分解镍的气相沉积过程是
（）１连续方式制备的泡沫裸，其抗拉强度和延伸率具有方向性．纵向抗拉强度较横向高；而延伸率相反，纵向较横向低。间断方式制备的泡沫镰，其性能没有明显的方向性．用于电池制作时应扬长避短。（）２连续方式制备的泡沐裸均匀性好。易于控制，间断方式制备的泡抹铆均匀性差．人为影响因素多，难于控制。
计制造。
ａ泡沐）塑料
ｂ片池镶ｃ连续沐）式沫）泡像泡沫童料与泡沫热形枕图
１月，
《功能材料》增刊．２０．００１１；
战胜、、互卜；ｆｆｒ一
间断方式制备的泡沫镍较好地保持了原有泡沫塑料的三维结构形貌，孔为接近圆形的多边形；连续方式制备泡沫钵的网孔明显拉伸变形为带有方向的近似椭圆形。造成这种差别的主要原因是在电沉积过
刀（）１５１６３－３，１：２
补租Ｆ卜别引划翻创副卜州引引侧引补十 ‘ 门引卜卜
今考文献：
１陈１景资，入世的中新色电工电技１路新纪国型娜池业，洲术．
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１王宝光ｓ型Ａ１Ｎ电池的研侧．电术．１９２１等，ｃＩ－ｉ翻技９，９
续１１｛连０
｝横向纵一横向１向４０３５｝ ” Ｉ１．５．３．０２８刀｝１７．０
９６．１．００６．４６６．５０１］间断０５６８吐｝间％７．断｝４．｝４．｝１０１．５９６２１７｝连０３．．一 ” 续｝４．｝３５｝２Ｔ１０５１２．ＩＬ１．５．１３４１８０连续３５｝６５５．３．１８６６｝１５．１２．３３．０１９连续０６．８．５７．二１连续１４５１１９．｝１０１互
程中，间断制备方式泡沫塑料固定于框架上不动．而连续制备方式中泡沫必须在外力作用下才能边前进边在其上沉积镍，外力使柔软的饱沫拉伸变形，沉积上较多的裸后无法恢复原有尺寸：且外拉伸力越大，变形越严重。这一过程也造成用相同厚度泡沫塑料制备的连续泡沫镍较片式泡沫镍厚度要稍薄
１－％．％２
生应用续沫横向伸大点行声利连泡镶延率的优进卷
绕．以纵向支撑拉伸可提高电池的成品率和性能。３均匀性．４均匀性是泡沫镍最主要的指标之一直接影响电池性能的一致性，进而影响组合电池（如手机电池）的容ｔ和寿命。均匀性主要指镍沉积的均匀性．
， ‘；，１贾』ＬＩ』．眨‘ ＬＬ卜Ｌａ万ｒｒ卜ｔｒ卫卜．．厄ｒ．１ ‘ ．１ ‘ ‘ ．１．，．１．．．冬．．，，．．．．．．．．纽，． ‘ ．．
飞任去 ‘ 万． ‘ ．．ｒ．ｋ．
溶液中，在外加电场作用下．钵离子首先在四周距导电边框最近处放电形成晶核并长大。然后逐渐从
抗拉强度（ｌ勺Ｎｃｍ
纵向
５．０２
延伸率〔）％
．二２续４７４０１连．７０５二３连一４．１｝１０１．０续ｆ５３９００．．６０７｝．００二４连续７１０２．一５｝２．１０
表１泡沫铃的杭拉强度与延伸率
编号制备方式
８问）断ｂ连续〕
图２两种制备方式镶沉积过程示意圈
１已沉积部分镶的汽沫２尚一－未沉积味的泡沫３阴极导电挂具一４极导电辘－阴
！
图２所示间断制备方式中．８）泡沫阴极完全没于
从上面图２分析可知，间断制备方式中由于裸首先从四周边生长，然后向中间扩展；再加上电沉积的边缘效应，四周电流密度大，中间电流密度小；使镶的沉积很不均匀．造成中间轻，四周重。采用整平添加剂、凸形阳极、屏蔽等措施可有效地降低边缘效应，提商均匀性。但是由于间断制备中手工控制环节较多，泡沫在挂具上固定是否均匀，挂具挂放接触是否良好等，受人为因素影响，所制备的片式泡沫镍单片内部和片与片之间的均匀仍难以保
１．１卜 ‘ ‘ 眨ｆ ‘ ｆ卜ｒ．ｅ．．．．．．ｔ击１
３孔破率．２孔隙率是泡沫裸的主要参数之一，其大小直接决定了制作电池时可填入活性物质的多少，进而影响电池的容ｆ。文献ｔｏ中报道的化学镀工艺制备的泡沫镍孔隙率计算分析适用于本文制备的泡沫镍。孔隙率大小取决于泡沫镶的面密度和厚度。制备的连续泡沫镍和片式泡沫镍因厚度差别其孔除串有万分之几的区另均大于９％。组成泡沫神的网丝为空小５心的。这部分体积占总孔隙的】％３３，主要与．－．：５０原始泡沫塑料的密度、丝径有关。３抗拉弦．３度和延伸率扰拉强度和延伸率是泡沫镶的两项主要指标，杭拉强度差、延伸率低会导致电板制作及卷绕时发生断裂，影响这两项指标的因素较多．其数值大小文献－１有相关报道。１７１中本文讨论的，点不在于其绝对数值的大小．而是连续与间断两种制备方式对横、纵两个方向性能的影响。两种方式制备的泡沫锌抗拉强度和延伸率结果列于表１．
性；而间断方式制备的片式饱沫镍不具有这一特征。国外四个厂家尽管生产工艺不同，有化学被法、涂浆法、等离子橄射法和缓基镍法，但制备方式都是连续的，所生产泡沫镊的抗拉强度与延伸率同样具有明显的方向；性当然由子采用的工艺及操作条件不同，其纵向与横向性醚差别的大小不一致・导致连续泡沫镍和片式泡沫镶这一性能差别的因素较多．其中最主要的是钵沉积过程。制备了导电层的泡沫其导电性仍然较差，沉积裸的过程须循序渐进，逐步加厚。２为两种制备方式中电沉积图镶过程示惫图。
４结
论
ｃ
Ｅ图３泡沫镶丝的ＳＭ照片
ａ片ｂ续向连纵丝。连横向）式））续丝
图３）ａ中镶晶粒呈等轴晶形或取向各异的近似往
形；）ｂ为连续纵向丝。镇晶粒呈有较一致取向的近似柱形；）ｃ为连续横向丝，晶较接近缭轴形，这一区别也导致连续泡沫镍的抗拉强度纵向高于欲向，延伸串横向高于纵向。此外。泡沫镶为高孔陈率材料．延伸率与网孔结构有较大关系。从图１对比可知，连续泡沫钵横向拉伸时，孔首先从立椭国形变至近圆形．再变至扁平椭圆形即纵向开始拉伸的形状，因而横向较纵向有较大的可变形ｔ即较高的延伸率．试验发现，无论是连续还是片式泡沫镶，耍使《材料，增刊。０１１功能２０・０