75PPI 95% Porosity Nickel Foam Untuk Elektrod Negatif Bateri NiMH

1. Pemilihan Substrat Buih Polimer

Pembuatan bermula dengan-buih poliuretana sel terbuka sebagai templat korban. Buih poliuretana menawarkan struktur rangkaian tiga-dimensi yang saling bersambung sepenuhnya dengan pengagihan liang yang seragam. Spesifikasi PPI (liang per inci)-biasanya antara 75PPI hingga 130PPI untuk-produk gred bateri-menentukan bukaan buih akhir dan luas permukaan. Buih polimer berfungsi sebagai acuan seni bina untuk rangka logam yang akan dibina di sekelilingnya.

2. Rawatan Konduktif (Conductivization)

Buih poliuretana adalah penebat elektrik, memerlukan rawatan konduktif sebelum pemendapan logam. Tiga kaedah standard digunakan: penyaduran nikel tanpa elektro, salutan pelekat konduktif, atau pemendapan vakum. Mandian penyaduran nikel tanpa elektro beroperasi pada pH 9.0–9.5 dan suhu 45 darjah , menggunakan 30 g/L NiSO₄ sebagai sumber nikel dan 30 g/L NaH₂PO₂ sebagai agen penurunan, mencapai kadar pemendapan lebih kurang 40 mg/(cm³·h). Lapisan konduktif memastikan pengedaran arus seragam semasa kerintangan elektrodeposisi-seterusnya memberi kesan langsung kepada keseragaman penyaduran, dengan kerintangan yang lebih tinggi memperlahankan kadar tanjakan arus.

3. Elektrodeposisi (Penyaduran Nikel)

Buih konduktif menjadi katod yang terendam dalam mandian elektrolit kaya nikel-, biasanya larutan penyaduran nikel berasaskan sulfamat atau sulfat-. Ketumpatan semasa dan masa penyaduran mengawal ketebalan lapisan nikel akhir. Mandian sulfamat mengekalkan kekonduksian melebihi 200 mS/cm pada 20 darjah . Dua-penyaduran peringkat-zon prapenyaduran mendepositkan 0.5–19 g/m² nikel, diikuti dengan zon penyaduran utama dengan pembalikan aliran elektrolit pada frekuensi antara 1 mHz dan 0.1 Hz-meningkatkan keseragaman salutan merentas tiga-substrat dimensi. Proses lanjutan menggunakan elektrodeposisi nadi dengan parameter ketumpatan arus 2.0 A/dm², frekuensi 1000 Hz dan kitaran tugas 1:5 untuk mendapan berbutir halus-sekata.

4. Rawatan Haba (Penyingkiran Polimer dan Pensinteran)

Komposit bersalut menjalani pemprosesan haba terkawal dalam relau tali pinggang berterusan. Suhu mencapai 600 darjah –1000 darjah dalam mengurangkan atmosfera seperti gas penguraian ammonia (nisbah N₂:H₂ 1:3) atau hidrogen tulen. Pensinteran-langkah tunggal ini mencapai dua objektif serentak: pirolisis templat poliuretana dan ikatan metalurgi zarah nikel termendap ke dalam struktur sokongan-sendiri. Rawatan mengurangkan atmosfera menggunakan 0.4–1.2 L gas penguraian bagi setiap gram nikel yang diproses. Pemanasan pantas kepada Lebih daripada atau sama dengan 600 darjah mewujudkan bukaan pecah dalam lapisan nikel, membolehkan gas penguraian polimer keluar sambil meminimumkan pencemaran karbon sisa. Penyepuhlindapan akhir dalam mengurangkan atmosfera (800–1000 darjah , 30–60 minit) bertukar rapuh sebagai-nikel terdeposit kepada spesifikasi pemanjangan bertemu bahan mulur: membujur Lebih besar daripada atau sama dengan 5%, melintang Lebih besar daripada atau sama dengan 12%. Penyejukan terkawal di bawah atmosfera N₂/H₂ melengkapkan proses, menghasilkan buih nikel berterusan dengan keliangan Lebih besar daripada atau sama dengan 95%, kekuatan tegangan membujur Lebih besar daripada atau sama dengan 1.25 N/mm², dan lebar maksimum 930 mm.