[发明专利]一种超厚开孔泡沫铁镍过滤材料用阴极屏蔽的制备方法

说明书

技术领域

本发明一种超厚开孔泡沫铁镍过滤材料用阴极屏蔽的制备方法，涉及的是一种超厚开孔泡沫铁镍过滤材料的技术领域，特别涉及阴极屏蔽的电沉积制备方法，应用于工业粉尘、油烟油雾及金属熔铸、空气净化过滤。

 

背景技术

目前在工业粉尘、油烟油雾及金属熔铸、空气净化过滤领域采用的过滤材料主要为金属丝网、纤维毡或多孔陶瓷，多存在过滤效率与流体通过性无法同时优化的难题，而泡沫陶瓷和常规泡沫镍材料虽然都具有三维高通透性的开孔结构，但前者多采用拉浆铸造通孔率较低，后者主要为电池用薄型泡沫金属（厚度一般在2毫米以内），过滤效率较低，应用范围受限。日本专利3303395B2已能制备10毫米以上的泡沫镍金属材料，主要用于厨房油烟过滤，但纯镍金属成本较高、质地较软，且工艺要求比重达到接近0.7g/cm3,才能保持材料的机械强度，从而使得过滤器成本升高。如能改进制备工艺、规模量产材质以铁为主的低成本高强度开孔泡沫金属，无疑具备良好的市场预期，而目前超厚泡沫铁镍的电沉积法制备难题在于其深镀及分散能力差，镀层不均匀且易腐蚀，造成镀不透、脆性大、强度差，结果导致产品合格率低下，难以批量生产。

发明内容

本发明旨在克服上述缺陷，提供通过阴极屏蔽的电沉积制备方法以铁为主材，实现三维网状结构，厚度达到3-50毫米，使其具有过滤效率高、流体通过性好、比重低、成本低廉的一种超厚开孔泡沫铁镍过滤材料用阴极屏蔽的制备方法。

其特征在于：其制备方法如下，

1.以泡沫通孔海绵（聚氨酯或聚醚）作为骨架基材，通过涂覆导电石墨胶或化学镀镍、铜对骨架基材表面清洗处理后作为电镀阴极；

   2.阳极采用纯铁板或一定比例的铁、镍的合金板；

   3.将阴极、阳极搁置在以氯化亚铁主盐或氯化亚铁及氯化镍主盐，PH值 2.0-5 ，温度在50-60℃之间的电镀溶液内；

   4.开孔的不导电的PVC或PE的板材作为阴极屏蔽板，贴合镀件阳极的一面，集中区域电流，进行电镀； 

5. 电镀后的半成品在有还原气氛/惰性气体保护的热处理，包括氧化、还原两个步骤；

6.热处理后的成品进行表面平整及修边，按技术要求进行裁剪；

所述的热处理的温度在800-1100℃范围内，时间在0.5-2H之间，

所述的电镀时间在0.5-2.5 H 之间，电压<5V，

所述的电镀时的电流密度在8A/dm2之间，PH值2.0-2.5、温度：50-60℃，

所述的电镀溶液电镀溶液配比为：（以水为单位：L）硫酸亚铁:100-150g/L ；氯化亚铁:200-250 g/L

所述的骨架基材表面清洗处理，是浸入小于20欧姆的导电碳胶中，经过对辊反复挤压三次，再加温至120摄氏度烘干2小时；

所述的氧化，将电沉积后的产品加热至400摄氏度，时间30分钟，氧化去除海绵基材；

所述的还原，将去除海绵后的试片放入还原炉内950摄氏度加热，同时注入氢气、氮气，保温6-7小时后梯度冷却，时间为2-4小时。

    实施该技术后的明显优点和效果是：与现有技术相比，实现了良好的深镀、均镀，形成通透性好、过滤效率高、成本低廉的超厚开孔泡沫铁镍过滤材料，杂质含量减少20%以上，按HJ/T762-2001试验方法进行检测，应用于泡沫铁镍油烟去除率为85%-94%，风速为1.2m/s,压损<20pa，其经济效益明显提高，极具市场推广价值。

具体实施方式：

以下结合具体的实施例，对本发明作进一步描述：

实施例1  

超厚泡沫铁

裁取30mm厚、500乘500mm长宽、ppi为20（每英寸上孔数PPI为20个）的聚氨酯泡沫海绵试片，先经表面化学处理热碱除油后，清洗干净，晾干备用。

将聚氨酯泡沫海绵试片浸入小于20欧姆的导电碳胶中，经过对辊反复挤压三次，再加温至120摄氏度烘干2小时。

将试片通过导电夹具挂在电镀槽的阴极，其电镀溶液配比（以水为单位：L）：硫酸亚铁:125g/L ，  氯化亚铁:225 g/L；            

    工艺条件为：PH值 2.5   温度 ：55℃   电流密度  8A/dm2  电压控制在5V以内，电镀时间：2小时，

    阴极屏蔽方法：裁取PVC板，300*300mm长宽、10mm厚，贴合试件表面（面对阳极的一面）