Способ гальванопластического изготовления пористого ячеистого материала Советский патент 1991 года по МПК C25D1/08 

Изобретение 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

покрытий с противоположных сторон подложки и удаление ее.

Пример 1. Для получения пористого ячеистого материала, например, из никеля и меди, в качестве по- ристой органической подложки используют пенополиуретан (ППУ) со средним размером ячейки 0,9 мм и толщиной 6 мм.

Для придания проницаемости ППУ обрабатывают в 30%-ном растворе гидроксида натрия. Затем осуществляют ряд последовательных операций по обработке поверхности ППУ для последующего нанесения электропроводного слоя химическим путем. Обработка по верхности ППУ включает следующие

о

Ј О IsD

О 00

стадии: сенсибилизирование, активирование, восстановление, после чего проводят нанесение химическим способом тонкого слоя никеля на поверхнос- ти ППУ. Сенсибилизирование поверхности ППУ подложки осуществляют из раствора, содержащего 70 г/л SnClj/ 2H20 и 33 мл/л НС1. Активирование поверхности ППУ проводят в растворе, содер- ю жащем 0,5 г/л PdCl2 и 1 мл/л НС1. Для восстановления поверхности ППУ используют раствор гипофосфита 25 г/л NaH P02 H20.

Химическим способом наносят тонкий J5 слой никеля на обработанную предварительно подложку ППУ из раствора состава, г/л: NiCl2-6H20 30; NaH2P02x Нг.О 20; NaKC4H 06. 4%0 7; Na2S203 0,01; (NH4)2.S04 50 при рН 10 и температуре 80-86°С.

Щелочную среду раствора химического никелирования поддерживают с помощью корректировки 25%-ным раствором аммиака. Количество химичес- 25 ки осажденного никеля на ППУ-подлож- ку составляет 0,025 г/см3. После химического осаждения слоя нинеля на ППУ осуществляют электрохимическое нанесение никелевого покрытия на под- зо ложку из электролита состава, г/л: NiS04. 400; NiCl 20; NaF 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/дм2 до кажу- 40 щейся плотности 0,5 г/см3. Затем ППУ с электроосажденным никелем поворачивают к аноду противоположной стороной и осуществляют электроосажде1640208 4

Электроосаждение никелевого покрытия на подложку ППУ осуществляют из электролита состава, г/л: NiSO -7HgO 350; Н3ВОЭ 30; Ы1С1г-6НгО 50, а серной кислотой доводят рН среды до 3. Катодную плотность тока поддерживают равной 2 А/дм2. В качестве анода используют растворимый никелевый анод. Электроосаждение металла на ППУ осуществляют только с одной поверхности подложки. На другую сторону ППУ электроосаждением наносят медь из электролита состава, г/л: CuSO 5H20 250; C2HfOH 30; 50, при катодной плотности тока 2 А/дм2. Количество осажденной меди соответствует количеству осажденного никеля.

После электроосаждения металли- 2Q ческих покрытий осуществляют удаление полимерной органической подложки путем термодеструкции на воздухе при

600°С по следующим восстановлениям

о

Н3В03

,z 6H20 30;

35

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,

ние меди из электролита состава, г/л д5до ®® Вт/(м-К) при 20 С на поверх- CuS04-5Н20 250; CgHjOH 50,ности, содержащей 100% меди. Нсполь- при катодной плотности тока 4 А/дм2зование такого материала перспектив- до достижения кажущейся плотности мед-но в теплообменных конструкциях. По-.

0

о

5

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,

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

ного покрытия 0,5 г/см3. 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 12 мм. Предварительную обработку подложки и нанесение на нее электропроводного слоя осуществляют по примеру 1.

ристыи медно-никелевыи 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 материалов с переменными химическим составом и физическими свойствами по толщине.

Формула изобретения

Способ гальванопластического изготовления пористого ячеистого материала, включающий придание электропроводности пористой подложке из органичес- Ю последовательно с противоположных сто- кого материала, электрохимическое Р°н подложки.

Пример

Покрытие

Состав покрытия, мае.%,при расстоянии от края образца,мм

О 1 2 | 3 I 4 Тз 6 Г 1 8 9 IlOJ11 |l2

2

Ni Си

Ni Си

100 8077402210 О

О 2023607890100

100 927770576048 33 30 18 13 10 О

082330434052 67 70 82 87 90 100

208в

осаждение различных металлических покрытий на подложку и удаление ее, отличающийся тем, что, с целью получения пористого материала с переменным составом и физико- химическими свойствами по толщине, электрохимическое осаждение различных металлических покрытий проводят