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1、分類號(hào):TG146.110710-2015131039碩士學(xué)位論文有機(jī)泡沫模板法制備泡沫鎳的研究吳名揚(yáng)導(dǎo)師姓名職稱??烧淌谏暾?qǐng)學(xué)位類別碩士學(xué)科專業(yè)名稱材料加工工程論文提交日期2018年5月1日論文答辯日期2018年5月24日學(xué)位授予單位長(zhǎng)安大學(xué)PreparationofNickelFoambyOrganicFoamTemplateMethodADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:WuMingyangSupervisor:Prof
2、.SangKezhengChang’anUniversity,Xi’an,China摘要泡沫鎳可以用作功能材料,也可以用作結(jié)構(gòu)材料,它不但具有金屬鎳本身良好的耐蝕性、高熔點(diǎn)、可塑性和韌性,還具有質(zhì)輕、孔隙率高、比表面積大、強(qiáng)度高等特性。因此泡沫鎳在高技術(shù)領(lǐng)域中占有重要的地位。為了制備純度較高、對(duì)環(huán)境友好的金屬泡沫鎳,利用氫氣還原NiCl2的原理,將氯化鎳(氯化鎳粉或氯化鎳的飽和溶液)涂覆在聚氨酯泡沫孔筋表面,去除聚氨酯泡沫后,在保護(hù)氣氛中,加熱還原并燒結(jié)制備出泡沫鎳。研究還原后泡沫金屬的物相組成
3、以及燒結(jié)溫度對(duì)泡沫金屬收縮率、電導(dǎo)率和抗拉強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:(1)經(jīng)5wt%的PVA溶液浸漬處理的10ppi的聚氨酯泡沫涂覆氯化鎳粉后,60℃進(jìn)行吸水處理,可得到氯化鎳粉涂覆均勻且吸水均勻的氯化鎳聚氨酯泡沫試樣。(2)采用原位還原法,在700℃將三維網(wǎng)絡(luò)氯化鎳在氫氣氣氛中保溫2h進(jìn)行還原,可制備出化學(xué)成分純度較高的泡沫鎳。(3)隨著燒結(jié)溫度的升高,涂覆氯化鎳粉法制備的泡沫鎳收縮率增大,孔隙率降低,當(dāng)燒結(jié)溫度為1100℃時(shí),泡沫鎳的收縮率為51.67%,孔隙率為87.6%。(4)利用40ppi
4、、60ppi、80ppi聚氨酯泡沫浸漬NiCl2·6H2O與無水乙醇飽和溶液并干燥,去除聚氨酯泡沫后經(jīng)氫氣還原后燒結(jié),可制備出純度較高的三維網(wǎng)絡(luò)開孔泡沫鎳。燒結(jié)溫度升高,有機(jī)泡沫浸漬法制備出的開孔泡沫鎳的收縮率增大,孔隙率降低,電導(dǎo)率和抗拉強(qiáng)度均增大。(5)使用40ppi、60ppi、80ppi聚氨酯泡沫浸漬NiCl2·6H2O與無水乙醇飽和溶液,還原后經(jīng)1100℃高溫?zé)Y(jié),制備泡沫鎳孔隙率分別為94.4%、94.68%、94.2%、電導(dǎo)率均為1.0×106S/m、抗拉強(qiáng)度分別為2.67MPa、
5、3.35MPa、3.82MPa。(6)本文在制備泡沫鎳的實(shí)驗(yàn)過程中,沒有廢液的產(chǎn)生,不存在泡沫鎳開裂以及氧化的現(xiàn)象,并且制備出了孔隙率高、結(jié)構(gòu)均勻的三維網(wǎng)絡(luò)通孔結(jié)構(gòu)泡沫鎳。關(guān)鍵詞:泡沫鎳;聚氨酯泡沫;氯化鎳;還原燒結(jié);收縮率IIIAbstractNickelfoammetalcanbeusedasbothafunctionalmaterialandastructuralmaterial.Notonlyhasitgoodcorrosionresistance,highmeltingpoint,pl
6、asticity,andtoughnessofthenickelmetalitself,butalsohaslightweight,highporosity,andspecificsurfacearea.Large,highstrengthcharacteristics.Therefore,nickelfoammetalplaysanimportantroleinthefieldofhightechnology.Inordertopreparehigh-purityandenvironment-
7、friendlynickelfoam,nickelchloride(nickelchloridepowderorsaturatedsolutionofnickelchloride)wascoatedonthesurfaceofpolyurethanefoamporesbyusingtheprincipleofhydrogenreductionofNiCl2,thenthenickelfoamwaspreparedbyreducingandsinteringinaprotectiveatmosph
8、ereafterremovalofpolyurethanefoam.Thecompositionofthemetalfoamafterthereductionandtheeffectsofthesinteringtemperatureontheshrinkage,electricalconductivityandtensilestrengthofthemetalfoamwereinvestigated.Theresultsshowedthat:(1)The10ppipolyurethanefoa