一种低能耗快速电沉积泡沫铁的方法

摘要

一种低能耗快速电沉积泡沫铁的方法，它涉及一种泡沫铁的制备方法。本发明解决了目前制备泡沫铁工艺存在电能消耗高，及现有镀铁液生产的泡沫铁有毛刺、粗糙、疏松，且脆性明显增加及不利于卷绕的问题。本方法制备方法如下：一、在海绵骨架表面气相物理沉积金属后得到导电海绵；然后在导电海绵表面涂石墨导电胶；二、放入镀液中电沉积，水洗，浸泡碳酸钠溶液中，水洗后烘干；三、烧结；四、还原热处理得到泡沫铁。本发明具有能耗低、环保、生产效率高、成本低、镀层致密、柔韧性好易卷绕的优点。本发明制得泡沫铁的铁含量超过99％，面密度为300～1500g/m2，孔径为30～110PPI，孔隙率≥90％，厚度为1～10mm，纵向抗拉强度≥1.0N/mm2；横向抗拉强度1.0N/mm2，卷绕件能≥Φ30mm。

主权项

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，阴极表观电流密度为3×103～3×104A/m2，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。