CN1552949A - 泡沫铁镍铬钴四元合金的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种泡沫铁镍铬钴四元合金的制造方法，以聚氨酯泡沫棉为基体，通过表面处理及化学处理后，直接实施化学镀镍做成泡沫镍基体，再采用电镀合金的方法，在泡沫镍基体表面镀一层铁镍铬钴四元合金，再经过去除泡沫棉、氢还原热处理后制成本发明的铁镍铬钴四元泡沫合金材料，本发明的工艺生产出的泡沫铁镍铬钴合金材料具有如下优点：重量轻，比表面积大，通孔率高，孔与孔间相连，呈三维网状结构，制造的四元泡沫合金材料经热处理后将有不锈钢的结构和物理化学性能。
Description
技术领域：本发明涉及一种泡沫合金的制造方法，尤其涉及一种泡沫铁镍铬钴四元合金的制造方法。
背景技术：近十几年来发展极为迅速的新型泡沫金属。它质量轻、强度好、比表面积大，特别适合在需要耐高温、耐腐蚀、抗氧化、防硫化、耐磨蚀的工况环境下使用，是一种十分有用的新型功能材料，已用于制作特种介质的过滤器，气液、气固微粒的分离器，化学反应器和催化剂载体等等。往往在一些特殊的工况条件下起着关键的作用，解决其它常规应用材料不能完成的一些技术难题，目前制造多元合金材料的工艺为干法铸造多元合金多孔发泡，该工艺不仅复杂、生产成本高，而且不利于周边环境的保护。
发明内容：本发明的目的就是提供一种工艺简单、生产成本低的泡沫铁镍铬钴四元合金的制造方法。
本发明以聚氨脂泡沫棉为基体，通过表面处理及化学处理后，直接实施化学镀镍做成泡沫镍基体，再采用电镀合金的方法，在泡沫镍基体表面镀一层铁镍铬钴四元合金，再经过去除泡沫棉、氢还原热处理后制成本发明的铁镍铬钴四元泡沫合金材料。
所述表面处理及化学处理为传统工艺，经除油，有机溶剂预粗化，酸粗化，胶态钯活化(也可用敏化——活化两步法)进行处理。
所述化学镀镍是在含NiCl2.6H2O 10-50g/L、羟基乙酸钠30-70g/L、NaH2PO2.H2O 5-25g/L，PH值为4-6，温度为60-100℃条件下，化学镀镍10-25分钟。
所述电镀合金是在含Cr2(SO4).6H2O 150-300g/L、NH4COOH20-60g/L、NaCl 40-80g/L、H3BO3 20-60g/L、NaCOOH 10-30g/L、NiSO4.4H2O 40-80g/L、CoSO4.7H2O 10-30g/L、FeSO4.7H2O 10-50g/L、NHBr 10-40g/L、氨三乙酸60-200g/L、AlCl3 10-30g/L、NaF 4-12g/LPH值1-4，温度15-35℃，阴极电流密度为8-20A/dm2的条件下，用铅锡合金作为阳极，电镀20-30分钟。
其中Ce2(SO4).6H2O、NiSO4.4H2O、CoSO4.7H2O、FeSO4.7H2O等硫酸盐也可以用氯化物盐代替；甲酸钠可以用甲酸钾或甲酸氨代替；氯化钾也可以用氯化钠代替。
所述去除泡沫棉为传统工艺，即进行热分解过程，通过在300-500℃温度下，于空气中分解泡沫棉5-20分钟。
所述氢还原热处理时的温度为950-1100℃，时间为10-30分钟。
本发明电镀四元合金的槽液配方中，存在着一种或多种能与三价铬离子形成络合物的有机酸或有机酸盐，如氨三乙酸、甲酸盐、盐酸盐等，也有抑Cr6+、Fe3+产生的添加剂，如溴化铵、甲醇等。这样就能顺利地保证四元合金的电沉积。该电解液配方及操作工艺具有沉积速度快、电流效率高、阴极电流密度范围宽的优点，操作简单、维护方便。本发明的工艺生产出的泡沫铁镍铬钴合金材料具有如下优点：重量轻，比表面积大，通孔率高，孔与孔间相连，呈三维网状结构。制造的四元泡沫合金材料经热处理后将有不锈钢的结构和物理化学性能。
实施例1：
裁取按所要求的聚氨脂泡沫棉试片(长10cm×宽5cm×厚0.2cm)，先经除油，有机溶剂预粗化，酸粗化，胶态钯活化(也可用敏化—活化两步法)等传统工艺进行处理后，在化学镀镍溶液中进行化学镀镍。
所述化学镀镍是在含NiCl2.6H2O 10g/L、羟基乙酸钠30g/L、NaH2PO2.H2O 5g/L，PH值为4，温度为60℃条件下，化学镀镍10分钟。
所述化学镀镍溶液必须用蒸馏水或去离子水配制，其配制方法如下：
按上述化学镀镍工艺配方称取定量的氯化镍、羟基乙酸钠及次亚磷酸钠依次溶手热水中，因镍盐在室温中溶解速度很慢，必须用热水并在不断搅拌下溶解。络合剂羟基乙酸钠也必须用热水溶解，待完全溶解后的溶液在搅拌下与主盐溶液混合。另配制的还原剂NaH2PO2.H2O溶液在搅拌条件下倒入主盐及络合剂溶液中。然后用1∶1的NH4OH调整PH值，稀释至规定体积。
化学镀镍后再进行电镀合金，所述电镀铁镍铬钴四元合金是在含Cr2(SO4).6H2O 150g/L、NH4COOH 20g/L、NaCl 40g/L、H3BO320g/L、NaCOOH 10g/L、NiSO4.4H2O 40g/L、CoSO4.7H2O 10g/L、FeSO4.7H2O 10g/L、NHBr 10g/L、氨三乙酸60g/L、AlCl3 10g/L、NaF4g/L，PH值1，温度15℃，阴极电流密度为8A/dm2，用铅锡合金作为阳极电镀20分钟，取出经水洗、吹干后进行去除泡沫棉、氢还原热处理，热处理的温度为950℃，时间为10分钟，即可得到亮白色、均匀的泡沫铁镍铬钴四元合金。
实施例2：工艺同实施例1相同。
所述化镀镍溶液是在含NiCl2.6H2O 50g/L、羟基乙酸钠70g/L、NaH2PO2.H2O 25g/L，PH值为6，温度为100℃条件下，化学镀镍25分钟。
所述电镀的溶液是在含Cr2(SO4).6H2O 300g/L、NH4COOH60g/L、NaCl 80g/L、H3BO3 60g/L、NaCOOH 30g/L、NiSO4.4H2O80g/L、CoSO4.7H2O 30g/L、FeSO4.7H2O 50g/L、NHBr 40g/L、氨三乙酸200g/L、AlCl3 30g/L、NaF 12g/L，PH值4，温度35℃，阴极电流密度为20A/dm2，用铅锡合金作为阳极的条件下，电镀30分钟。
热处理的温度为1100℃，时间为30分钟。
实施例3：工艺同实施例1相同
所述化学镀镍溶液是在含NiCl2.6H2O 30g/、羟基乙酸钠50g/L、NaH2PO2.H2O 10g/L，PH值为5，温度为88℃条件下，化学镀镍20分钟。
所述电镀的溶液是在含Cr2(SO4).6H2O 225g/L、NH4COOH40g/L、NaCl 60g/L、H3BO3 40g/L、NaCOOH 20g/L、NiSO4.4H2O65g/L、CoSO4.7H2O 20g/L、FeSO4.7H2O 30g/L、NHBr 18g/L、氨三乙酸120g/L、AlCl3 20g/L、NaF 8g/L，PH值2.5，温度22℃，阴极电流密度为15A/dm2，用铅锡合金作为阳极的条件下，电镀25分钟。所述热处理时的温度为1000℃，时间为20分钟。
Claims (5)
1、一种泡沫铁镍铬钴四元合金的制造方法，其特征是以聚氨脂泡沫棉为基体，通过表面处理及化学处理后，直接实施化学镀镍做成泡沫镍基体，再采用电镀合金的方法，在泡沫镍基体表面镀一层铁镍铬钴四元合金，再经过去除泡沫棉、氢还原热处理后制成本发明的铁镍铬钴四元泡沫合金材料；
所述化学镀镍是在含NiCl2·6H2O 10-50g/L、羟基乙酸钠30-70g/L、NaH2PO2·H2O 5-25g/L，PH值为4-6，温度为60-100℃条件下，化学镀镍10-25分钟；
所述电镀合金是在含Cr2(SO4)·6H2O 150-300g/L、NH4COOH20-60g/L、NaCl 40-80g/L、H3BO3 20-60g/L、NaCOOH 10-30g/L、NiSO4·4H2O 40-80g/L、CoSO4·7H2O 10-30g/L、FeSO4·7H2O 10-50g/L、NHBr 10-40g/L、氨三乙酸60-200g/L、AlCl3 10-30g/L、NaF 4-12g/LPH值1-4，温度15-35℃，阴极电流密度为8-20A/dm2的条件下，用铅锡合金作为阳极，电镀20-30分钟；
所述氢还原热处理时的温度为950-1100℃，时间为10-30分钟。
2、根据权利要求1所述的泡沫铁镍铬钴四元合金的制造方法，其特征是：
所述化学镀镍是在含NiCl2·6H2O 10g/L、羟基乙酸钠30g/L、NaH2PO2·H2O 5g/L，PH值为4，温度为60℃条件下，化学镀镍10分钟；
所述电镀铁镍铬钴四元合金是在含Cr2(SO4)·6H2O 150g/L、NH4COOH 20g/L、NaCl 40g/L、H3BO3 20g/L、NaCOOH 10g/L、NiSO4·4H2O 40g/L、CoSO4·7H2O 10g/L、FeSO4·7H2O 10g/L、NHBr10g/L、氨三乙酸60g/L、AlCl3 10g/L、NaF 4g/L，PH值1，温度15℃，阴极电流密度为8A/dm2，用铅锡合金作为阳极电镀20分钟；
所述热处理时的温度为950℃，时间为10分钟。
3、根据权利要求1所述的泡沫铁镍铬钴四元合金的制造方法，其特征是：
所述化镀镍溶液是在含NiCl2·6H2O 50g/L、羟基乙酸钠70g/L、NaH2PO2·H2O 25g/L，PH值为6，温度为100℃条件下，化学镀镍25分钟；
所述电镀的溶液是在含Cr2(SO4)·6H2O 300g/L、NH4COOH60g/L、NaCl 80g/L、H3BO3 60g/L、NaCOOH 30g/L、NiSO4·4H2O80g/L、CoSO4·7H2O 30g/L、FeSO4·7H2O 50g/L、NHBr 40g/L、氨三乙酸200g/L、AlCl3 30g/L、NaF 12g/L，PH值4，温度35℃，阴极电流密度为20A/dm2，用铅锡合金作为阳极的条件下，电镀30分钟；
所述热处理时的温度为1100℃，时间为30分钟。
4、根据权利要求1所述的泡沫铁镍铬钴四元合金的制造方法，其特征是：
所述化学镀镍溶液是在含NiCl2·6H2O 30g/L、羟基乙酸钠50g/L、NaH2PO2·H2O 10g/L，PH值为5，温度为88℃条件下，化学镀镍20分钟；
所述电镀的溶液是在含Cr2(SO4)·6H2O 225g/L、NH4COOH40g/L、NaCl 60g/L、H3BO3 40g/L、NaCOOH 20g/L、NiSO4·4H2O65g/L、CoSO4·7H2O 20g/L、FeSO4·7H2O 30g/L、NHBr 18g/L、氨三乙酸120g/L、AlCl3 20g/L、NaF 8g/L，PH值2.5，温度22℃，阴极电流密度为15A/dm2，用铅锡合金作为阳极的条件下，电镀25分钟。
所述热处理时的温度为1000℃，时间为20分钟。
5、根据权利要求1、2、3、4任一所述的泡沫铁镍铬钴四元合金的制造方法，其特征是：Cr2(SO4)·6H2O、NiSO4·4H2O、CoSO4·7H2O、FeSO4·7H2O等硫酸盐也可以用氯化物盐代替，甲酸钠可以用甲酸钾或甲酸氨代替，氯化钾也可以用氯化钠代替。
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