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泡沫镍是“多孔金属”家庭中的后起之秀。
是经过高科技深加工,将金属镍制成泡沫海绵状,具有最佳三维全贯通网孔结构。
比重为0.2~0.3,是水的1/4,木头的1/3,金属铝的1/10,铁的1/30 ,同时有多孔结构有宽频率的吸声特点。
能切断,弯曲,和简单地黏贴,有很强的导热性。均质的三维立体网状结构,有过滤的作用,气体、流体的流动稳定性能超强。
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应用领域:
1.化学电源领域,应用于镍氢、镍镉、燃料电池等泡沫镍式正、负电极,使电池性能成倍提高,泡沫镍-碳复合电极材料是锂电池的理想材料。
2.在化学工程领域,可作为催化剂及其载体、过滤介质、分离器中的介质,(如油水分离器、汽车尾气净化器、空气净化器、电子烟、家用电器等),因其比表面积大,故可降低能耗,提高效率。
3.在电化学工程领域,用于电解制氢、电催化工艺、电化学冶金等,可显著提高能效。
4.在热工领域,既可作为导热材料,又可作为“热管”的高效导热“灯芯”材料,成倍提高效率。
催化剂材料:
独特的开孔结构、低压投入孔、固有的抗拉强度和抗热冲击等特点使泡沫镍可能成为汽车催化剂转换器、催化燃烧、柴油车黑烟净化器的催化剂载体。发动机冷启动时,一氧化碳和碳氢化合物转化,由于热传导性质,泡沫镍催化剂载体则可能优越于陶瓷催化剂载体,从这种意义上来讲,泡沫镍可以与耐高温钢催化剂载体相比或比耐高温钢催化剂载体更优越。
泡沫镍催化剂其它应用可包括费歇尔-托普希反应、气体改性、精细化学品的氢化反应泡沫催化剂载体。
其它应用:泡沫镍可用作过滤器材料,处理流体中磁性粒子的磁流导体。其它应用包括应用于储氢媒介、热交换媒介。
镍骨架中空并以冶金状态彼此交连,孔隙度高达96-98,体密度仅为镍的五十分之一,比表面积极大,仍保持镍的良好理化性质,因而全新结构的优异特性使之成为功能型新材料,具有较为宽阔的应用领域。
泡沫镍是一种性能优良的吸声材料 ,在高频具有较高的吸声系数;通过吸声结构的设计可以提高其在低频的吸声性能。
工艺流程:
所用基体材料为多孔的开孔泡沫塑料,采用化学镀镍、真空镀镍和浸导电胶三种方法均可制备导电层,经预镀镍便可在通用的硫酸盐镀镍电解液中电镀厚镍,后经灼烧、还原、退火工序便可得到性能优良的泡沫镍材料。
在功能材料领域,可作为吸音材料吸收波能能量;消音、吸振、缓冲电磁屏蔽、隐形技术、阻燃、绝热等。
泡沫铜是一种新型功能材料其主要应用于以下领域:
(1)电极材料。优良的导电性能使泡沫铜可被广泛应用于镍锌电池、双电层电容器等新型电池的电极骨架材料,目前泡沫铜已获得多家镍锌电池生产厂家试用,并投入批量使用,同时,泡沫铜有望作为双电层电容器电极集流体获得推广应用;另外,泡沫铜作为电解回收含铜废水的电极材料使用,也具有非常广阔的前景。
(2)催化剂。在许多有机化学反应中,人们尝试直接利用具有大比表面积的泡沫铜替代冲孔铜板,作为化学反应催化剂;泡沫铜作为光催化空气净化载体,也获得了较为成功的应用。
(3)导热材料。泡沫铜具有优良的导热性能,使其成为性能优异的阻燃材料,在国外许多先进的消防器材上获得应用,尤其是作为火焰隔离器材具有优异的效果;另外,人们利用泡沫铜优良的导热性能及表观通透性,制作成电机、电器的散热材料。
(4)消音及屏蔽材料。声波在泡沫铜表面发生漫反射,并通过膨胀消音、微孔消音等原理,达到消音的效果;铜的屏蔽性能与银接近,是一种性能优异电磁屏蔽材料。
(5)过滤材料。优良的结构特性及对人体基本无害的泡沫金属铜产品,作为医用过滤材料,也获得了成功的应用;同时,泡沫铜在水净化装置中应用也具有较好的前途。
流体压力缓冲材料。泡沫铜对流体的分散及缓冲作用,使其作为各种压力仪表的减压保护装置,具有优异的效果。
泡沫铜的导电性和延展性好,且制备成本比泡沫镍低,导电性能更好,可将其用于制备电池负极(载体)材料、催化剂载体和电磁屏蔽材料。特别是泡沫铜用于电池作电极的基体材料,具有一些明显的优点,但由于铜的耐腐蚀性能不如镍好从而也就限制了它的一些应用。