一種多孔泡沫不銹鋼材料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種泡沫多孔金屬材料，特別涉及一種多孔泡沫不銹鋼材料。
【背景技術】
[0002]使用輕量化材料應用于汽車輕量化結構，能夠有效提升汽車的燃油經濟性能，是目前全球各大汽車制造廠商的共識之舉。在國外，應用新型材料，如鋁合金、鎂合金、碳纖維等材料對車身結構進行改造，已經取得了較有效的成果，技術方案均相對比較成熟。隨著近幾年多孔金屬及非金屬材料的研發(fā)技術發(fā)展，許多專家學者開始對多孔金屬材料的特殊結構在汽車中的應用產生了濃厚興趣。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種高性能多孔泡沫不銹鋼材料。
[0004]本發(fā)明通過以下方案實現(xiàn):
一種多孔泡沫不銹鋼材料，通過多孔海綿基材導電化一電沉積合金一熱處理(O —表面鈍化一熱處理(2)工藝制備而成，其特征在于，采用常規(guī)的物理氣相沉積方法在聚氨酯多孔海綿表面沉積鎳進行導電化；通過電沉積合金工藝，在經導電化處理后的多孔海綿基體上電鍍100-500g/m2鎳鐵鉻鈷合金；將經過電沉積合金后的材料進行還原處理；然后將經過熱處理后的材料表面通過重鉻酸鉀進行表面鈍化；最后通過300-500°C的溫度真空處理，即得多孔泡沫不銹鋼材料；所述多孔泡沫不銹鋼材料的組份為Fe-N1-Cr-Co，F(xiàn)e-N1-Cr-Co 的比例為:(2-5): (1-2): (1-2): (1-2)。
[0005]所述聚氨酯多孔海綿的孔徑100-300um,厚度1.0-3.0mm,開孔率50_80%。
[0006]所述電沉積合金的工藝為:硫酸鎳50_80g/L，硫酸亞鐵100_150g/L，鉻酐20_30g/L，硫酸鈷 15-30g/L，檸檬酸鈉 10-20g/L，硫酸銨 5-lOg/L，氯化鈉 10_20g/L，pH3.5-4.5，溫度40-50°C，電流密度2.0-4.5A/dm2，金屬沉積量為100_500g/m2。
[0007]所述表面鈍化的工藝為:重鉻酸鉀0.5-1.5g/L，硫酸5ml/L。
[0008]所述熱處理的工藝為:先通過溫度300-500°C焚燒，去除海綿基體，再在溫度800-1200°C，30%氫氣和70%氮氣的氣體保護中進行還原處理。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點體現(xiàn)于:本發(fā)明的多孔泡沫不銹鋼材料，具有較均勻的晶體結構，有效增強了泡沫材料內部孔連接結構的致密性和強度，在降低了材料重量的基礎上，提聞了材料的強度及耐蝕性。
【附圖說明】
[0010]圖1實施例1方法制備的多孔泡沫不銹鋼材料與現(xiàn)有常規(guī)金屬材料的電化學耐腐蝕性能檢測對比圖。
【具體實施方式】
[0011]以下結合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不局限于實施例之表述。
[0012]實施例1
一種多孔泡沫不銹鋼材料，通過以下工藝制備而成:
采用常規(guī)的物理氣相沉積方法在孔徑lOOum，厚度1.0mm,開孔率50%的聚氨酯多孔海綿表面沉積鎳進行導電化；通過電沉積合金工藝，在硫酸鎳50g/L，硫酸亞鐵100g/L，鉻酐20g/L，硫酸鈷15g/L，檸檬酸鈉10g/L，硫酸銨5g/L，氯化鈉10g/L，pH3.5，溫度40°C，電流密度2.0A/dm2，金屬沉積量為100g/m2的工藝條件下，將經導電化處理后的多孔海綿基體上電鍍100g/m2鎳鐵鉻鈷合金；將經過電沉積合金后的材料先通過溫度300°C焚燒，去除海綿基體，再在溫度800°C，30%氫氣和70%氮氣的氣體保護中進行還原處理；然后在經過熱處理后材料的表面，通過重鉻酸鉀0.5g/L，硫酸5ml/L的工藝條件，進行表面鈍化工藝處理；最后通過300°C的溫度真空處理，即得多孔泡沫不銹鋼材料；多孔泡沫不銹鋼材料的組份為 Fe-N1-Cr-Co，F(xiàn)e-N1-Cr-Co 的比例為 2:1:1:1。
[0013]將經實施例1方法制備得到的多孔泡沫不銹鋼材料與現(xiàn)有常規(guī)不銹鋼材料，分別進行電化學腐蝕性能測試，測試結果如圖1所示，從圖中可明顯看出，經實施例1方法制備得到的泡沫不銹鋼材料具有更寬的耐蝕頻譜，更能承受電化學腐蝕。
[0014]實施例2
一種多孔泡沫不銹鋼材料，通過以下工藝制備而成:
采用常規(guī)的物理氣相沉積方法在孔徑200um，厚度2.0mm,開孔率70%的聚氨酯多孔海綿表面沉積鎳進行導電化；通過電沉積合金工藝，在硫酸鎳70g/L，硫酸亞鐵130g/L，鉻酐25g/L，硫酸鈷20g/L，檸檬酸鈉15g/L，硫酸銨7g/L，氯化鈉15g/L，pH4.0，溫度45°C，電流密度3.5A/dm2，金屬沉積量為300g/m2的工藝條件下，將經導電化處理后的多孔海綿基體上電鍍300g/m2鎳鐵鉻鈷合金；將經過電沉積合金后的材料先通過溫度400°C焚燒，去除海綿基體，再在溫度1000°C，30%氫氣和70%氮氣的氣體保護中進行還原處理；然后在經過熱處理后材料的表面，通過重鉻酸鉀1.0g/L，硫酸5ml/L的工藝條件，進行表面鈍化工藝處理；最后通過400°C的溫度真空處理，即得多孔泡沫不銹鋼材料；多孔泡沫不銹鋼材料的組份為 Fe-N1-Cr-Co, Fe-N1-Cr-Co 的比例為 3:1:1:2。
[0015]實施例3
一種多孔泡沫不銹鋼材料，通過以下工藝制備而成:
采用常規(guī)的物理氣相沉積方法在孔徑300um，厚度3.0mm,開孔率80%的聚氨酯多孔海綿表面沉積鎳進行導電化；通過電沉積合金工藝，在硫酸鎳80g/L，硫酸亞鐵150g/L，鉻酐30g/L，硫酸鈷30g/L，檸檬酸鈉20g/L，硫酸銨10g/L，氯化鈉20g/L，pH4.5，溫度50°C，電流密度4.5A/dm2，金屬沉積量為500g/m2的工藝條件下，將經導電化處理后的多孔海綿基體上電鍍500g/m2鎳鐵鉻鈷合金；將經過電沉積合金后的材料先通過溫度500°C焚燒，去除海綿基體，再在溫度1200°C，30%氫氣和70%氮氣的氣體保護中進行還原處理；然后在經過熱處理后材料的表面，通過重鉻酸鉀1.5g/L，硫酸5ml/L的工藝條件，進行表面鈍化工藝處理；最后通過500°C的溫度真空處理，即得多孔泡沫不銹鋼材料；多孔泡沫不銹鋼材料的組份為 Fe-N1-Cr-Co, Fe-N1-Cr-Co 的比例為 5:2:2:2。
【主權項】
1.一種多孔泡沫不銹鋼材料，通過多孔海綿基材導電化一電沉積合金一熱處理(I)—表面鈍化一熱處理(2)工藝制備而成，其特征在于，采用常規(guī)的物理氣相沉積方法在聚氨酯多孔海綿表面沉積鎳進行導電化；通過電沉積合金工藝，在經導電化處理后的多孔海綿基體上電鍍100-500g/m2鎳鐵鉻鈷合金；將經過電沉積合金后的材料進行還原處理；然后將經過熱處理后的材料表面通過重鉻酸鉀進行表面鈍化；最后通過300-500°C的溫度真空處理，即得多孔泡沫不銹鋼材料；所述多孔泡沫不銹鋼材料的組份為Fe-N1-Cr-Co，F(xiàn)e-N1-Cr-Co 的比例為:(2-5): (1-2): (1-2): (1-2)。2.如權利要求1所述的多孔泡沫不銹鋼材料，其特征在于，所述聚氨酯多孔海綿的孔徑 100-300um，厚度 1.0-3.0mm,開孔率 50-80%。3.如權利要求1-2所述的多孔泡沫不銹鋼材料，其特征在于，所述電沉積合金的工藝為:硫酸鎳50-80g/L,硫酸亞鐵100-150g/L,鉻酐20_30g/L，硫酸鈷15_30g/L，檸檬酸鈉 10-20g/L,硫酸銨 5-10g/L,氯化鈉 10-20g/L, ρΗ3.5-4.5，溫度 40-50。。，電流密度2.0-4.5A/dm2，金屬沉積量為 100_500g/m2。4.如權利要求1-2所述的多孔泡沫不銹鋼材料，其特征在于，所述表面鈍化的工藝為:重鉻酸鉀0.5-1.5g/L，硫酸5ml/L。5.如權利要求1-2所述的多孔泡沫不銹鋼材料，其特征在于，所述熱處理的工藝為:先通過溫度300-500°C焚燒，去除海綿基體，再在溫度800-1200°C，30%氫氣和70%氮氣的氣體保護中進行還原處理。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多孔泡沫不銹鋼材料，通過多孔海綿基材導電化—電沉積合金—熱處理（1）—表面鈍化—熱處理（2）工藝制備而成。其中泡沫不銹鋼金屬元素組份為Fe-Ni-Cr-Co，其比例為：（2-5）：（1-2）：（1-2）：（1-2）。本發(fā)明多孔泡沫不銹鋼材料，具有較均勻的晶體結構，有效改善了材料的耐腐蝕性能，更能滿足工程機械輕量化需要。
【IPC分類】C25D3/56, C23F17/00, C22C38/52, C23C14/20
【公開號】CN105624582
【申請?zhí)枴緾N201410591595
【發(fā)明人】肖進春, 胡鵬, 李立偉
【申請人】常德力元新材料有限責任公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月29日