Способ гальванопластического изготовления пористого ячеистого материала

Способ гальванопластического изготовления пористого ячеистого материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам гальванопластического формирования пористых изделий и может быть использовано для изготовления фильтров , катализаторов, теплообменников, экранов, поглощающих электромагнитное излучение. Цель - получение пористого материала с переменным соста - вом и физико-химическими свойствами по толщине. Способ включает придание электропроводности пористой подложке из органического материала, последовательное электрохимическое осаждение различных металлических покрытий с противоположных сторон подложки и удаление ее. Способ обеспечивает создание пористых ячеистых материалов с переменными химическим составом и физическими свойствами по толщине. 1 табл. с SS С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1 (gg)S С 25 П 1/08

ГОсудАРстбенный КОмитет

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И GTHPblTHAM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

II (21) 4626763/02 (22) 27.12.88 (46) 07.04.91.Бюл. № 13 (71) Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии (72) В.Н.Анциферов, О.П.Кощеев, А.П.Куневич, В.А.Романова, В.А.Алексеев и Э.А.Нарусбек (53) 621.793.3:621.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1366294, кл. В 22 F 5/00, С 22 С 1/08, 1988.

Патент Великобритании ¹ 1593510, кл. С 7 В, 1981. (54) СПОСОБ ГАЛЬВАНОПЛАСТИЧЕСКОГО

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТОГО ЯЧЕИСТОГО

МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к спосоИзобретение относится к способам гальванопластического формирования пористых изделий и может быть использовано для изготовления фильтров, катализаторов, теплообменников, экранов, поглощающих электромагнитное излучение.

Целью изобретения является получение пористого материала с переменным составом и физико-химическими свойствами по толщине.

Способ изготовления пористого ячеистого материала включает придание электропроводности пористой подложке из органического материала, последовательное электрохимическое осаждение различных металлических бам гальванопластического формирования пористых изделий и может быть использовано для изготовления фильтров, катализаторов, теплообменников, экранов, поглощающих электромагнитное излучение, Цель — получение пористого материала с переменным соста— вом и физико-химическими свойствами по толщине. Способ включает придание электропроводности пористой подложке из органического материала, последовательное электрохимическое осаждение различных металлических покрытий с противоположных сторон подложки и удаление ее. Способ обеспечивает создание пористых ячеистых материалов с переменными химическим составом и физическими свойствами по толщине.

1 табл. покрытий с противоположных сторон ь подложки и удаление ее. Ю

Пример 1. Для получения порис- р того ячеистого материала> например, р из никеля и меди, и качестве пористой органической подложки используют пенополиуретан (ППУ) со средним размером ячейки 0,9 мм и тол.щиной 6 мм.

Для придания проницаемости ППУ обрабатывают в ЗОХ-ном растворе гидроксида натрия. Затем осуществляют ряд последовательных операций по обработке поверхности ППУ для последующего нанесения электропроводного слоя химическим путем. Обработка поверхности ППУ включает следующие

1640208 стадии: сенсибилизирование, активирование, восстановление, после чего ! проводят нанесение химическим спосо— бом тонкого слоя никеля на поверхности ППУ. Сенсибилизирование поверхности ППУ подложки осуществляют из раствора, содержащего 70 г/л SnC1< 2Н 0 и 33 мл/л НС1. Активирование поверхности ППУ проводят в растворе, содержащем 0,5 г/л PdC1> и 1 мл/л НС1.

Для восстановления поверхности ППУ используют раствор гипофосфита

25 r/ë NaH PO Н О.

Химическим способом наносят тонкий слой никеля на обработанную предварительно подложку ППУ из раствора состава, г/л: NiClz ° 6Н О 30; ИаН РО х хН О 20; NaKC4H90e 4НдО ?; Иа $ 0з

0,01; (NH4)zSOg 50 при рН 10 и температуре 80-86 С.

Щелочную среду раствора химического никелирования поддерживают с помощью корректировки 25 -ным раствором аммиака. Количестьо химически осажденного никеля на ППУ-подложку составляет 0,025 г/см . После хими ческого осаждения слоя никеля на ППУ осуществляют электрохимическое нанесение никелевого покрытия на подложку из электролита состава, г/л:

%$0 ° ?Н О 400; NiCl 6Н О 30;

Н ВО 20; МаГ 2.

Кислотность среды, равную 3, поддерживают серной кислотой. В качестве анода используют растворимый никелевый анод.

Электроосаждение слоя никеля осуществляют с одного анода при катодной плотности тока 4 А/дм до кажущейся плотности 0,5 г/см . Затем

ППУ с электроосажденным никелем поворачивают к аноду противоположной стороной и осуществляют электроосаждение меди из электролита состава, г/л!

CuSOg 5Hz0 250; С Н ОН 8;Н $07. 50, при катодной плотности тока 4 А/дм до достижения кажущейся плотности мед ного покрытия 0,5 г/см . Электроосаждение меди проводят только с одной стороны подложки. В качестве растворимого анода используют медь.

Пример 2. В качестве пористой органической подложки используют ППУ со средним размером ячейки

0,9 мм и толщиной !2 мм. Предвари— тельную обработку подложки и нанесение на нее электропроводного слоя осуществляют по примеру 1.

Электроосаждение никелевого покрытия на подложку ППУ осуществляют из электролита состава, г/л: NiSOq ° 7HyO

350; Н ВОэ 30; NiClg 6H O 50, а серной кислотой доводят рН среды до 3.

Катодную плотность тока поддерживают равной 2 А/дм . В качестве анода используют растворимый никелевый анод.

Электроосаждение металла на ППУ осуществляют только с одной поверхности подложки. На другую сторону ППУ электроосажцением наносят медь из электролита состава, г/л: CuSO ° 5H O

250:, С Н OH 30; Н $0@ 50, при катодной плотности тока 2 А/дм . Количество осажденной меди соответствует количеству осажденного никеля.

После электроосаждения металлических покрытий осуществляют удаление полимерной органической подложки путем термодеструкции на воздухе при

600 С по следующим восстановлениям в водороде при 850-950 С.

Контроль количественного состава покрытия осуществляют металлографическим методом с помощью микроскопа

Neophot-21.

Данные по изменению количественного состава высокопористого материала в зависимости от толщины заготовки приведены в таблице.

Достижение заданного распределения металлов по толщине заготовки может быть осуществлено путем варьирования составов электролитов и режимов электроосаждения.

Вместе с изменением химического состава пористого материала по толщине заготовки происходит соответственно изменение его физических свойств. Например, теплопроводность увеличивается от 90 Вт/(м К) на поверхности, содержащей 100 никеля, до 400 Вт/(м-К) при 20 С на поверхности, содержащей 100 меди. Использование такого материала перспективно в теплообменных конструкциях. По-: ристый медно-никелевый материал может являться эффективным экраном электромагнитного излучения в широкой полосе частот, поскольку медь и никель из-за разных магнитных и электрических характеристик имеют различные диапазоны частот наиболее эффективного отражения.

Использование предлагаемого способа в отличие от известного обеспечивает создание пористых ячеистых ма5 6 7 8 9

Пример Покрытие Состав покрытия, мас.Е при расстоянии от края образца,мм

0 1 2 3 4 10 11 12

100 80 77 40 22 10 0

0 20 23 60 78 90 100

100 92 77 70 57 60 48 33 30 18 13 10 0

0 8 23 30 43 40 52 67 70 82 87 90 100

Си

2

Си

Составитель Ю.Ипатов

Редактор И.Дербак Техред g.дидык Корректор А.ОбРУчаР

Заказ 999 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,301

5 1640208

6 териалов с переменными химическим осаждение различных металлических составом и физическими свойствами па покрытий на подложку и удаление be, толщине. отличающийся тем,что с целью получения пористого материаф о р м у л а и з о б р е т е н и я ла с переменным составом и фиэико5

Способ гальванопластического изго- химическими свойствами по толщине, товления пористого ячеистого материа-. электрохимическое осаждение раэличла, включающий придание электропровод- ных металлических покрытий проводят ности пористой подложке из органичес- 10 последовательно с противоположных стокого материала, электрохимическое рон подложки.