Способ получения высокопористого ячеистого материала

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам получения высокопористого ячеистого материала, используемого для изготовления фильтров, катализаторов, конструкционных материалов. Целью изобретения является повьнпение прочности материала и равномерности толщины покрытия. Указанная цель достигается тем, что в способе получения высокопористого ячеистого материала, включающем нанесение на органическую ячеистую подложку электропроводного слоя, электролитическое осаждение металла и термообработку, электролитическое осаждение металла осуществляют путем профильтровывания электролита через подложку под избыточным давлением, определяемым по формуле Р ,ПГ(2Ке ,р. ft + & d)2-(/2d2 7 /4d2/bj., где Р - давление, Па; d - диаметр ячейки, м; 1 - толщина материала, м; Р - плотность электролита, кг/м , (К - динамическая вязкость электролита ,м Па-с (/- вязкостной коэффициент электролита, - инерционный коэффициент, м Re ,tp- критерий Рейнольдса, равный 400-800. 1 табл. Ф г чакшЕ 22Д2А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 22 С 1/08 С 25 D 11/00

gf. $ ;Ä-T1)"-;ЯДЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

YAK;: Ч 1. .,» (21) 3914980/31-02 (22) 24.06.85 (46) 07.12,87. Бюл. и 45 (71) Белорусское научно — производственное объединение порошковой металлургии и Белорусский государственный университет им. В.И.Ленина (72) П.А.Витязь, В.М.Капцевич, В.К.Шелег, А.Н.Леонов,А.В.Щебров, P.P.Øóìåéêî, M.À.3àìàõ, И.Е.Шиманович и В.Ш.Карасик (53) 621.762.55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 577095, кл. В 22 F 3/10, 1976.

Нисимото Т. Способ получения губчатых металлов. — Киндзоку, 1980, т. 50. В 9. с.20-23. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПОРИСТОГО ЯЧЕИСТОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам получения высокопористого ячеистого материала, используемого для изготовГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ления фильтров, катализаторов, конструкционных материалов. Целью изобретения является повышение прочности материала и равномерности толщины покрытия. Указанная цель достигается тем, что в способе получения высокопористого ячеистого материала, включающем нанесение на органическую ячеистую подложку электропроводного слоя, электролитическое осаждение металла и термообработку, электролитическое осаждение металла осуществляют путем профильтровывания электролита через подложку под избыточным давлением, определяемым по формуле

Р = и21((2Re p + d)2- / и f /4с1 Рр где P — давление, Па; d — диаметр ячейки, м; 1 — толщина материала, м; р — плотность электролита, кг/м ; и — динамическая вязкость электролита,м Па"с, 1- вязкостной коэффициент электролита, м ; р- инерционный коэффициент, м ", Re „p- критерий Рейнольдса, равный 400-800. 1 табл.

1 13

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения высокопористого ячеистого материала, используемого для изготовления фильтров, катализаторов, конструкционных материалов.

Цель изобретения — повышение прочности материала и равномерности толщины покрытия. пособ поттучения высокопористого ячеистого материала включает нанесение на органическую ячеистую подложку электропроводного слоя, электролитическое осаждение металла в термообработку, причем электролитическое осаждение металла осуществляют путем профильтровывания электролита чеpcs подложку под избыточным давлением, определяемым по формуле

> 1 ((2Ке р+ с d) ñ сР)

9

4сРр у

57447 2

20 гают термообработке в восстановительной атмосфере при 800-850 С.

Пример 2. В качестве ячеистого органического материала используют пенополиуретан. Придание электропроводности подложке осуществляют беээлектролиэным способом путем ее последовательной обработки в растворах следующего состава: сенсибилиэирование: ЯпС1 25 г/л; НС1 4040 мл/л; активирование: PdCI 0 5 г/л;

НС1 10 мл/л; нанесение тонкого слоя меди: CuSOq 5HgO 5 г/л; тартрак

К-Na .25 г/л; NaOH 7 г/л, формалин

10 м л/л.

Электролитическое осаждение меди осуществляют из электролита следующего состава: Си>04 5Н>О 250 г/л, Н $0 70 г/л.

Электролит профильтровывают через подложку при различном избыточном давдавлении, определяемым по расчетной формуле. где P — давление, Па;

d — диаметр, ячейки„ м;

1 — толщина материала, м; р — плотность электролита,кг/м ; — динамическая вязкость электро.тита, мПа.с, — вязкостнай коэффициент электролита, и ", -1 инерционный коэффициент,м;

Ке„ вЂ” критерий Рейнольдса, равный 400 — 800.

Пример 1. В качестве ячеистой органической подложки используют пенополиуретан размерами ячейки 0,60,72 мм. Придание электропроводности подложке осуществляют безэлектролизныл способом путем ее последовательной обработки в растворах следующего состава: сенсибилизирование:

БпС1 25 г/л; НС1. 40 мл/л; активирование: PdC1> 0,5 г/л; HCI 10 мл/л, осаждение тонкого слоя никеля:

NiSO g 30 г/л, NaH;PO< 10 г/л;

Na C H О, 10 г/л.

Электролитическое осаждение никеля осуществляют из электролита следующего состава, г/л: NiSO 250, Ит.С1 50, Н ВО 30.

Осаждение никеля осуществляют путем профильтровывания электролита через подложку при избыточном давлении, определяемым по приведенной фор.— муле. Электролитическое осаждение никеля проводят при плотности тока

80 А/дм . Полученный материал подвер25

55., Плотность тока электролиза

10 А/дм . Термообработку материала проводят как в примере 1.

Пример 3. В качестве ячеистого органического материала используют пенополиуретан. Придание электропроводности осуществляли безэлектролизным способом путем последовательной обработки подложки в растворах следующего состава: сенсибилизирование (раствор, как в примере 1), активирование (раствор, как в примере 1}, нанесение тонкого слоя железа, г /л: РеЯО 7Н,О 1О; тартрат

К-Na 100; NaOH 4, NaBH 1 10.

Электролитическое осаждение железа осуществляют из электролита следующего состава: FeC1<. 4Н 0 250 г/л, НС1 3 мл/.л

Электролит профильтровывают через подложку при различном избыточном давлении. Плотность тока электролиза

40 А/дм . Термообработку материала проводят как в примере 1.

В таблице приведены примеры осу- . ществления предлагаемого способа получения высокопористого ячеистого материала с покрытиями из меди, никеля и железа при различных параметрах процесса, а также значения прочности получаемого материала и разнотолщинности покрытий по сравнению с известным способом.

Как следует из приведенных в таблице данных, предлагаемый способ по47 4 профильтровывания электролита через подложку под избыточным давлением, определяемым по формуле

4d2 а24» где P

1

М р

Re

Г"

Прн- Нате- Диаметр т

Ваэкост- Линами- Инерцион- Плотность ной коэф- чесхал ный коэф-; электроТолннна маКритерий

Рейнольдса>

Re

° к

llpe7Ie» прочности нате риала, &, иПа

Пэбыточное давление, Р> Па

Среднее квадратичное отклонение нер риал ачейхи, покры- d> и фидиент

>2,м ветхость> фнииент

Р>мйа ° с р,м териала, 1> и толдины по» крытнн, Ь

001 482 IiI1 1008 1,1 10

1 Недь 0,54.10 400

t,О3 1О

9482

2,80

500!

3715

2,85

ВОО

2,88

26107

Z. 78

0,66.10 400

OiO1 4,82 101 1>008

IO>

I,O3 .1О

Ь870

500

9834

2,80

0,94

800

12716

2,85

1,1 10 1,03 10>

4,82 10

0,86 10 4(1>1

О,OI

I,ÎÎ8

4823

2,60

500

6105

2 ° 62

800

8 33

2,68

4,94 10

2 Никель 0,54 lo 400

0,015

l,l2-1О 1,00 10

10235

1,002

2,98

500

15801

2,98

28530

ВОО

3 05

О,ЬЬ 10 > 400

OiOI 4,94 1О 1,002

1,12 10 1,00 10>

7112

2,87

500

10230

2,90

0>94

2,93

800

15922

4>94 10

0,86 1О 400

<),02

I, I 2 . IO I,ОО 1О

I 002

6040

2 ° 90

О,О1О 5 Ot Iu I 003

10253

10283

500

2,95.2,98

3>20

810

2 пеле>о 0,54 10 400

I,t5 10> 1,01 IO>

14215

З,ZI

500

800

27402

3,28

5,01 10

0,66 10 400

1, 15 1О 1,01 10

0,015

I,OO3

10351

3 ° 25

500

0>94

3,27

15245

29112

3,35

800

0,025 5,01 10

1,15.10 l>01 10

3,53

0>86 10- 400

1,ООЗ

11771

3 58

500

18280

3,62

36400

Воо

3 13574 лучения высокопористого ячеистого материала (примеры 1-3) по сравнению с известным способом (примеры 4-6) обеспечивает повьппение прочности материала и равномерность толщины по5 крытия.

Формула изобретения

Способ получения высокопористого f0 ячеистого материала, включающий нанесение на органическую ячеистую подложку электропроводного слоя, электролитическое осаждение металла и термообработку, о т л и ч а ю щ и й- 15 с я тем, что, с целью повышения прочности материала и равномерности толщины покрытия, электролзьтическое осаждение металла осуществляют путем 4 2 1 ((2 е + ot d) г -„22 д2)

P — давление, Па; — диаметр ячейки, м — толщина материала, м,: — плотность электролита,кг/мз., — динамическая вязкость электролита, мПа с; — вязкостной коэффициент электролита, м-2, †инерционный коэффициент,м ; — критерий Рейнольдса, равный 400 — 800.

1357447

Продолжение таблицы

Пинами- Инерциои- Плотность

1 ный хоэф- электроСреднее кеа)ц)атичное отклонение

Принер

Дианетр ячеЯки, д, и ческах еязкость) р,нйа.с ф ицнент лита, Р, p,ì хт/н толцины покрытия, 4

0,65

2,7f

4 Мель

3 Никель

Изеестный слосое

2 ° 9э и

3 ° 77

6 Иелезо

097В

Составитель A.Ñîëîâåé

РедактоР Н.РогУлич ТехРед И.Попович

КоРРектор В.Бутяга

Заказ 5971/24, Тираж á05

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Иатеp Ha)i покрытия

Критерий

РеЯиолъд" са, Re

Вь

1олнина матернала, 1) н

Вязкостиой козффициеи r

)),н ) Изйыточ- Предел прочное паапа 1 ности натеиие ° Р, Пе риала, 4 °, нйе