[发明专利]一种低能耗快速电沉积泡沫铁的方法

权利要求书

1、一种低能耗快速电沉积泡沫铁的方法，其特征在于低能耗快速电沉积的方法是按下述步骤实现的：一、海绵的复合导电化处理：在孔径为30～110PPI的海绵骨架表面气相物理沉积金属后得到导电海绵，其中金属为镍、铜或钛，然后在导电海绵表面涂覆石墨导电胶；二、电沉积：将经步骤一处理后的海绵放入酸性氯化物镀液后电沉积3～10分钟，电沉积过程中保持pH值＝1.0～1.5，然后水洗三至五次，再用碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液浸泡至经电沉积处理的海绵的pH＝7～8，再水洗三至五次，而后在100～120℃条件下烘干；三、烧结：将经步骤二处理后的导电海绵放入鼓入空气的烧结炉中，烧结炉内的温度由室温连续加热至750℃，连续升温时间3～5分钟，再连续冷却至200℃，连续降温时间3～5分钟；四、还原热处理：在通入氨分解气的隧道炉中对烧结后的产物进行还原热处理；制得泡沫铁；其中步骤一中每平方米海绵骨架表面沉积金属5～10g，石墨导电胶的用量为30～60g/m²；步骤二中每升酸性氯化物镀液是由400～500g FeCl₂·4H₂O、0.5～5g丁二酸、0.1～1g钒的氯化物和余量的水制成；步骤二中电沉积的工艺参数：电沉积的温度为40～70℃，导电海绵作阴极，每平方米的阴极表观电流密度为3×10³～3×10⁴A，电沉积阳极材料为20号以下低碳钢或工业纯铁，阳极与阴极表观面积为1～2∶1；步骤四隧道炉中还原热处理的温度连续变化过程：从200℃左右连续升温至1150℃，连续升温时间为3～5分钟，保持1150℃3～5分钟，再连续冷却至100℃，连续冷却时间为15～20分钟。

2、根据权利要求1所述的一种低能耗快速电沉积泡沫铁的方法，其特征在于步骤一中海绵为开孔聚氨酯海绵。

3、根据权利要求1所述的一种低能耗快速电沉积泡沫铁的方法，其特征在于步骤一中海绵的孔径为40～80PPI。

4、根据权利要求1所述的一种低能耗快速电沉积泡沫铁的方法，其特征在于步骤一中海绵的孔径为60PPI。

5、根据权利要求1所述的一种低能耗快速电沉积泡沫铁的方法，其特征在于步骤二中碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液的浓度为50～100g/L。

6、根据权利要求1所述的一种低能耗快速电沉积泡沫铁的方法，其特征在于步骤二中酸性氯化物镀液的pH值是用1∶1盐酸调节的。

7、根据权利要求1所述的一种低能耗快速电沉积泡沫铁的方法，其特征在于步骤二中每升酸性氯化物镀液是由420～480g FeCl₂·4H₂O、1～4g丁二酸、0.2～0.8g钒的氯化物和余量的水制成。

8、根据权利要求1所述的一种低能耗快速电沉积泡沫铁的方法，其特征在于步骤二中每升酸性氯化物镀液是由450g FeCl₂·4H₂O、3g丁二酸、0.5g钒的氯化物和余量的水制成。

9、根据权利要求1或7所述的一种低能耗快速电沉积泡沫铁的方法，其特征在于步骤二的酸性氯化物镀液中所述的钒的氯化物为三氯化钒和/或四氯化钒。

10、根据权利要求1所述的一种低能耗快速电沉积泡沫铁的方法，其特征在于步骤二中每平方米的阴极表观电流密度为2×10⁴A。