一种泡沫金属的制造方法
21世纪的新材料——泡沫金属与泡沫陶瓷
２１世纪的新材料——泡沫金属与泡沫陶瓷进入二十一世纪，可持续发展已成为全人类共同关注的话题，我国政府高度重视可持续发展，将可持续发展确定为国家的重大发展战略。
如何开发新能源和新材料、减少已有能源与材料的消耗，是其中一个重要方面，已成为科技工作者共同努力的新课题，泡沫材料的开发就是在这种大背景下提出的。
泡沫材料按材料性质分为泡沫金属材料和泡沫陶瓷材料，按使用状态又可分为泡沫结构材料和泡沫功能材料。
一、轻质泡沫金属材料泡沫金属材料是八十年代后期国际上迅速发展起来的一种物理功能与结构一体化的新型工程材料。
多孔结构和金属特征使其得以具备其他实芯材料未有的功能，如防震、吸声、隔声、阻燃、屏蔽、耐候、耐湿、质轻、可渗透性等，在航空航天、交通运输、建筑、能源等高技术领域具有广阔的应用前景。
泡沫金属材料的制备方法大致可分为以下几种：（1）粉末冶金法，又可分为松散烧结和反应烧结两种；（2）渗流法；（3）喷射沉积法；（4）熔体发泡法。
在上述众多的制备方法中，除特殊要求外，作为工业大生产最有前途的是熔体发泡法，它的工艺简单，成本低廉。
熔体发泡法技术难点在于选择合适的金属发泡剂，一般要求发泡剂在金属熔点附近能迅速起泡。
世界泡沫金属材料技术开发具有两大热点，即泡沫镍和泡沫铝的开发。
泡沫镍的制备技术目前已很成熟，国内外均有不少厂家进行大批量连续化生产，如国内的长沙力元等，主要作为电池的极板材料应用于镍氢电池领域。
但随着世界锂离子电池的迅速发展，镍氢电池在世界可充电二次电池市场的需求已日趋饱和，因此泡沫镍的市场需求增长幅度逐年减缓。
泡沫铝制备技术则在航空航天、交通运输等行业的发展以及这些产业对综合性能优异的材料的巨大需求下得以迅速地发展，主要有合金气体发泡、合金发泡剂混合搅拌、金属及发泡剂混熔固结、熔融金属高压渗透等。
泡沫铝是一种高孔隙率、宏孔多孔材料。
它不仅具有优良的机械阻尼、消声降噪和电磁屏蔽等性能，而且具有轻便、坚固、耐热、美观等特点，在一些发达国家已经商品化，广泛地应用在噪声防护、电磁屏蔽、建筑装饰、吸能缓冲、医用植体、分离工程、生物工程以及国防高科技等领域。
泡沫镍制备方法
泡沫镍制备方法技术领域本发明涉及电池电极材料的制作方法，特别是涉及一种电池电极用的泡沫镍材料的制作方法。
背景技术泡沫镍是一种用于制作电池电极的材料，普通泡沫镍材料的生产工艺为：先将聚氨酯海绵导电化，再进行电沉积，最后进行烧结。
上述步骤中，导电化处理一般包括化学镀、涂覆导电胶、真空镀三种方式；电沉积可以是硫酸盐或氨基磺酸盐镀镍；现有的烧结工艺是先通过空气烧除聚氨酯海绵，然后在氢气还原气氛下还原烧结两个步骤来完成的，其中，空气烧除聚氨酯海绵是在300～700℃温度下进行氧化脱碳处理；还原处理是在800～1000℃氢气还原气氛条件下还原30-60分钟，还原气氛为氨分解气，分解气量消耗量为0.8-1.2L/g(每克镍需消耗0.8-1.2升氨分解气)。
现有烧结工艺中，在去除聚胺酯海绵的同时，通常情况下，泡沫镍也被完全氧化，且泡沫镍经氧化后变脆，稍受外力作用就会开裂；如果受热不均，泡沫镍会变形拱起，容易开裂且成品率低；若烧解温度过高或时间过长，则会出现较严重氧化，致使氧化皮增厚，并产生内部晶界氧化，即使进行还原处理，还是会使多孔金属有不密实连接，导致机械强度降低。
由于采用氧化工艺，造成设备投资及电耗增高，且还原时所需温度高，氢气用量大，能耗高。
发明内容本发明旨在解决上述问题，以有效改进泡沫镍材料生产中的烧结工艺，而提供一种成品率高、能耗低、泡沫镍机械性能优良的泡沫镍的制作方法。
为实现上述目的，本发明提供一种改进的泡沫镍的制作方法，该方法的步骤包括聚氨酯海绵导电化、电沉积及烧结，其特征在于，所述烧结步骤是将电沉积后的泡沫聚氨脂直接在还原气氛中热解烧结，其中，还原气氛为氨分解气，还原温度为400～1000℃，还原时间为30～60分钟，分解气消耗量为0.4～0.8L/g。
(每克镍需消耗0.4-0.8升氨分解气)所述氨分解气为氮气和氢气的混合气体，氮气和氢气的体积比为1∶3。
本发明的方法的反应机理在于，电沉积后含聚胺脂海绵的泡沫镍直接在氢气还原气氛中热解烧结，其中的碳与氢气作用，生成CH4、C2H6等气态碳氢化合物，上述气化过程足可以把多孔体中的石墨C较干净的去除。
泡沫铝的熔体发泡法制备及其性能研究[1]
![泡沫铝的熔体发泡法制备及其性能研究[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/d4c718a9dd3383c4bb4cd2a8.png)
合肥工业大学硕士学位论文泡沫铝的熔体发泡法制备及其性能研究姓名：郑海务申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：凤仪2003.2.1泡沫铝的熔体发泡法制备及其性能研究摘要０ｒ泡沫锅是一种结构和功能～体化的材料√本文采用熔体发泡法，／透跫提关理论分耩帮控秘发遐滠度、搅拌隧阕、爨溢黠闻、诞节发泡裁含黧等铡铸出了孰结构蒸本可控、孔洞分布均匀的闭孔泡沫铝样品。
在此基础上，礤究了泡沫铝的动态力学性能以及导逛、导热程电磁屏蔽嚣锈莲饿髓。
使用撵普金淼压杆测试了泡沫铝试样的动态压缩性能。
实验结果表强，泡沫锤熬聪鼹强发涟着澎交率魏罐热蘧增麴；瘟交黠露钵豺瓣的成变率敏感度影响很小，但是泡沫铝的应变率敏感度不是常数，而是睫饕真应交翦璞热霭耀大，在秘榉的盛变下，夔着寂交率变铯糕度黎增大而增大：泡沫铝的能量吸收随着成变率的增加而增加并且和泡沫铝戆密度鬻关；溅沫铝憋吸能效率睫麓应变率瓣增糖略有下降。
研究了泡沫绢的导热系数耩电导鬻与箕徽结构（孔隙率、孔径）的关系，结果表明随着孔隙率的增加，泡沫铝的导热系数、电导率部降鬣，琵在魏豫率慕本耦霹条｛孛下琵径辩予泡沫锈韵静热系数与奄嚣率影响很小，可以忽略不计。
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缨果表鹾，在孔径摇避时，熬麓嚣隙率的增大，泡沫铝的屏蔽效能随之下降。
幽孔隙牢相近时，随着孔径懿增大，泡沫铝静羼蔌效鼹瞧下降。
瑟蓐发见乎对泡沫镪匏爨菠效能笼影响。
美键键；泡沫锈凄态艨缩导熬系数窀露牵邀磁鬓激ＭｅａｎｓｏｆＭＦＴａｎｄＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎｂｙｔｈｅｔｈｅＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＡｌｕｍｉｎｕｍＡｌｌｏｙＦｏａｍＡｂｓｔｒａｅｔＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｌｏｓｅｄ．ｃｅｌｌｆｏａｍｓａｍｐｌｅｓｗｉｔｈｂａｓｉｃａｌｌｙｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｐｏｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｕｎｉｆｏｒｍｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｐｏｒｅｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆｍｅｌｔｆｏａｍｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏａｍａｇｅｎｔ，ｆｏａｍｉｎｇ（ＭＦＴ）．Ｂｙｒｅｌａｔｉｖｅｔｈｅｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓａｎｄａｄｊｕｓｔｉｎｇｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｓｔｉｒｒｉｎｇｔｉｍｅａｎｄｈｏｌｄｔｉｍｅ，ｍｅａｎｓｏｆｇｅＲｉｎｇｓａｍｐｌｅｓｗｉｔｈｈｉｇｈｑｕａｌｉｔｙｈａｓｂｅｅｎｆｏｕｎｄ。
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发泡工艺
发泡工艺是一种将液态或可塑性材料通过添加适宜的发泡
剂并受热或受压使其形成气泡结构的技术方法。
发泡工艺
可以应用在各种材料的制造过程中，如塑料、橡胶、金属、陶瓷等。
常见的发泡工艺有以下几种：
1. 发泡塑料工艺：将塑料颗粒加入发泡剂并进行加热，使
其膨胀形成气泡结构，再通过冷却固化成型。
常见的发泡
塑料有聚苯乙烯（EPS）、聚氨酯（PU）、聚丙烯（PP）等。
2. 发泡橡胶工艺：在橡胶中添加发泡剂，并通过物理或化
学方法使其发生膨胀并固化成型。
常见的发泡橡胶有聚氨
酯橡胶（PU）、氯丁橡胶（CR）等。
3. 发泡金属工艺：通过在金属中加入适量的发泡剂，并在高温下使其膨胀形成气泡结构，然后固化成金属泡沫。
常见的发泡金属有铝泡沫、钛泡沫等。
4. 发泡陶瓷工艺：在陶瓷制品中加入适量的发泡剂，并在高温下使其膨胀形成气泡结构，最终形成轻质、多孔的陶瓷制品。
发泡工艺可以使材料的密度降低，提高材料的吸震性能、保温性能和隔热性能，并且还可以减轻材料的重量，降低成本。
泡沫镍制备工艺
泡沫镍制备工艺嘿，咱今儿就来聊聊泡沫镍制备工艺这档子事儿。
你说泡沫镍，那可是个神奇的玩意儿。
就好像咱平时做蛋糕，得有一套精细的流程才能做出美味的蛋糕来，泡沫镍的制备也是如此这般讲究。
先说说原材料吧，那得选好的镍金属呀，这就好比盖房子得有坚实的砖头一样。
然后呢，就得把这些镍弄成合适的形状和大小，这可不是随便搞搞就行的。
接下来，就是关键的发泡环节啦。
这就好像是给面团发酵一样，得掌握好火候和时间。
要是发泡没做好，那可就全白搭啦！泡沫镍的那些小孔孔就得靠这个步骤来形成呢，你想想，要是孔孔没弄好，那泡沫镍还能叫泡沫镍吗？然后呢，还得经过一系列的处理，让它变得更结实、更耐用。
这就跟咱人锻炼身体一样，经过锻炼才能更强壮嘛。
在这个过程中，温度啦、压力啦，都得把握得恰到好处，稍有偏差，那可能就前功尽弃咯。
再看看那些专业的设备和技术人员，他们就像是大厨一样，精心地烹制着这道“泡沫镍大餐”。
他们得时刻盯着，不能有一点马虎。
你说要是没有这一套严谨的工艺，我们能用到那么好用的泡沫镍吗？肯定不能呀！那我们的很多高科技产品不就没办法做得那么棒啦？想象一下，如果泡沫镍的制备工艺随随便便就能搞定，那岂不是人人都能做啦？那还能体现出它的价值和独特性吗？所以说呀，这工艺真的是太重要啦！而且，随着科技的不断进步，泡沫镍制备工艺也在不断地改进和完善呢。
就像我们的生活一样，总是在变得越来越好。
咱可别小看了这小小的泡沫镍，它背后的工艺那可是凝聚了无数人的智慧和努力呀。
从原材料的选择到最后的成品，每一个环节都不能马虎，都得用心去对待。
总之，泡沫镍制备工艺可不是闹着玩的，那是相当的重要和神奇啊！咱得好好感谢那些为了这个工艺付出努力的人们，没有他们，哪有我们现在这么好用的泡沫镍呀！。
泡沫金属的研究与发展
泡沫金属的研究与发展1泡沫金属的概念及特点泡沫金属指孔隙度达到90%以上，具有一定强度和刚度的多孔金属材料。
含有泡沫状气孔的金属材料与一般烧结多孔金属相比，泡沫金属的气孔率更高，孔径尺寸较大，可达7毫米。
由于泡沫金属是由金属基体骨架连续相和气孔分散相或连续相组成的两相复合材料，因此其性质取决于所用金属基体、气孔率和气孔结构，并受制备工艺的影响。
通常，泡沫金属的力学性能随气孔率的增加而降低，其导电性、导热性也相应呈指数关系降低。
当泡沫金属承受压力时，由于气孔塌陷导致的受力面积增加和材料应变硬化效应，使得泡沫金属具有优异的冲击能量吸收特性。
多种金属和合金可用于制备泡金属材料，如青铜、锲、钛、铝、不锈钢等。
由于泡沫金属的密度小、孔隙率高、比表面积大从而使其具有非泡沫金属所没有的优异特性：例如阻尼性能好，流体透过性强，声学性能优异热导率和电导率低等等。
作为一种新型功能材料，它在电子、通讯、化工、冶金、机械、建筑、交通运输业中，其至在航空航天技术中有着广泛的用途。
2泡沫金属的用途2.1 电极材料随着高档电器（便携式计算机、无纯电话等）的迅速发展，可重复使用的高体积比容量、高质量比容量的充电电池的消耗也越来越大。
高孔隙率（＞95%）的泡沫金属对提高电池的这些性能提供了用武之地。
例如用电沉积法生产的泡沫锲作为电极材料用于Ni-Cd电池的电极时，电极的气液分离好、过电压低，能效可提高90%,容量可提高40%,并可快速充电，在电池行业中，锲镉电池、锲氢电池、可充电碱性电池一致趋向于采用泡沫锲作为正负极板以提高容量，这是电池行业的一个突破。
对电池电极用泡沫锲的性能参数要求已有较为深入的研究。
2.2 催化剂化学反应尤其是有机化学反应中，催化剂常常起着非常重要的作用，催化剂的表面积也是越大越好，高孔隙率使得泡沫金属具有大的比表面积，化工行业中可直接使用泡沫锲作锲催化剂，或将泡沫锲制成催化剂载体，高孔隙率的泡沫金属作为支撑物有可能使催化剂高度分散发挥更大的作用，其性能远远优越于陶瓷催化剂载体。
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一种泡沫金属的制造方法
泡沫金属是一种新型多孔质功能材料，具有吸声、透流、阻燃、屏蔽、耐侯、无污染及轻质
等独特性能，可广泛应用在道路交通、建筑装修、机械减震、流体净化等领域，尤其在噪声
处理、尾气净化及吸收冲击能量方面有独特的功效。可制成各类吸声元件、吸声板材、复合
夹心板、声屏障，各种规格的过滤、分流、通气元件以及各类热交换体和催化载体等。本专
利提供的泡沫金属制造方法是加压渗流法，泡沫金属结构是由三维连通孔径与细微的合金骨
架组成，具有孔隙均匀、刚性优良、制备简便、安装方便等特点，可制成板状、圆筒状、柱
状及任意形体泡沫金属件，并可根据用途拼装成不同尺寸及色彩的构件。
主要内容及特点：专利的主要内容包括---原材料准备，压制成型，机械加工，后处理，性能
检测，质检入库几方面。本专利的主要特点是：⑴成型工艺简便，质量易于控制；⑵原材料
易取，价格低；⑶表面平整、有光泽、尺寸可任意选择、厚度精确可调；⑷可制成银白色及
各种彩色泡沫铝件；⑸具有优良的透流性、吸声性、电磁屏蔽性、耐大气腐蚀性、耐湿性及
刚性，对环境无污染；⑹板面孔隙不易堵塞，性能稳定，寿命长；⑺施工时可任意切割、粘
结、紧固成不同尺寸及形状的板件或内衬件，且质轻、装卸方便；⑻可制备泡沫铝、泡沫铅、
泡沫锌等低熔点泡沫金属。