一种多孔泡沫不锈钢材料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种泡沫多孔金属材料，特别涉及一种多孔泡沫不锈钢材料。
【背景技术】
[0002]使用轻量化材料应用于汽车轻量化结构，能够有效提升汽车的燃油经济性能，是目前全球各大汽车制造厂商的共识之举。在国外，应用新型材料，如铝合金、镁合金、碳纤维等材料对车身结构进行改造，已经取得了较有效的成果，技术方案均相对比较成熟。随着近几年多孔金属及非金属材料的研发技术发展，许多专家学者开始对多孔金属材料的特殊结构在汽车中的应用产生了浓厚兴趣。
【发明内容】
[0003]本发明旨在提供一种高性能多孔泡沫不锈钢材料。
[0004]本发明通过以下方案实现:
一种多孔泡沫不锈钢材料，通过多孔海绵基材导电化一电沉积合金一热处理(O —表面钝化一热处理(2)工艺制备而成，其特征在于，采用常规的物理气相沉积方法在聚氨酯多孔海绵表面沉积镍进行导电化；通过电沉积合金工艺，在经导电化处理后的多孔海绵基体上电镀100-500g/m2镍铁铬钴合金；将经过电沉积合金后的材料进行还原处理；然后将经过热处理后的材料表面通过重铬酸钾进行表面钝化；最后通过300-500°C的温度真空处理，即得多孔泡沫不锈钢材料；所述多孔泡沫不锈钢材料的组份为Fe-N1-Cr-Co，Fe-N1-Cr-Co 的比例为:(2-5): (1-2): (1-2): (1-2)。
[0005]所述聚氨酯多孔海绵的孔径100-300um,厚度1.0-3.0mm,开孔率50_80%。
[0006]所述电沉积合金的工艺为:硫酸镍50_80g/L，硫酸亚铁100_150g/L，铬酐20_30g/L，硫酸钴 15-30g/L，柠檬酸钠 10-20g/L，硫酸铵 5-lOg/L，氯化钠 10_20g/L，pH3.5-4.5，温度40-50°C，电流密度2.0-4.5A/dm2，金属沉积量为100_500g/m2。
[0007]所述表面钝化的工艺为:重铬酸钾0.5-1.5g/L，硫酸5ml/L。
[0008]所述热处理的工艺为:先通过温度300-500°C焚烧，去除海绵基体，再在温度800-1200°C，30%氢气和70%氮气的气体保护中进行还原处理。
[0009]与现有技术相比，本发明的优点体现于:本发明的多孔泡沫不锈钢材料，具有较均匀的晶体结构，有效增强了泡沫材料内部孔连接结构的致密性和强度，在降低了材料重量的基础上，提闻了材料的强度及耐蚀性。
【附图说明】
[0010]图1实施例1方法制备的多孔泡沫不锈钢材料与现有常规金属材料的电化学耐腐蚀性能检测对比图。
【具体实施方式】
[0011]以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。
[0012]实施例1
一种多孔泡沫不锈钢材料，通过以下工艺制备而成:
采用常规的物理气相沉积方法在孔径lOOum，厚度1.0mm,开孔率50%的聚氨酯多孔海绵表面沉积镍进行导电化；通过电沉积合金工艺，在硫酸镍50g/L，硫酸亚铁100g/L，铬酐20g/L，硫酸钴15g/L，柠檬酸钠10g/L，硫酸铵5g/L，氯化钠10g/L，pH3.5，温度40°C，电流密度2.0A/dm2，金属沉积量为100g/m2的工艺条件下，将经导电化处理后的多孔海绵基体上电镀100g/m2镍铁铬钴合金；将经过电沉积合金后的材料先通过温度300°C焚烧，去除海绵基体，再在温度800°C，30%氢气和70%氮气的气体保护中进行还原处理；然后在经过热处理后材料的表面，通过重铬酸钾0.5g/L，硫酸5ml/L的工艺条件，进行表面钝化工艺处理；最后通过300°C的温度真空处理，即得多孔泡沫不锈钢材料；多孔泡沫不锈钢材料的组份为 Fe-N1-Cr-Co，Fe-N1-Cr-Co 的比例为 2:1:1:1。
[0013]将经实施例1方法制备得到的多孔泡沫不锈钢材料与现有常规不锈钢材料，分别进行电化学腐蚀性能测试，测试结果如图1所示，从图中可明显看出，经实施例1方法制备得到的泡沫不锈钢材料具有更宽的耐蚀频谱，更能承受电化学腐蚀。
[0014]实施例2
一种多孔泡沫不锈钢材料，通过以下工艺制备而成:
采用常规的物理气相沉积方法在孔径200um，厚度2.0mm,开孔率70%的聚氨酯多孔海绵表面沉积镍进行导电化；通过电沉积合金工艺，在硫酸镍70g/L，硫酸亚铁130g/L，铬酐25g/L，硫酸钴20g/L，柠檬酸钠15g/L，硫酸铵7g/L，氯化钠15g/L，pH4.0，温度45°C，电流密度3.5A/dm2，金属沉积量为300g/m2的工艺条件下，将经导电化处理后的多孔海绵基体上电镀300g/m2镍铁铬钴合金；将经过电沉积合金后的材料先通过温度400°C焚烧，去除海绵基体，再在温度1000°C，30%氢气和70%氮气的气体保护中进行还原处理；然后在经过热处理后材料的表面，通过重铬酸钾1.0g/L，硫酸5ml/L的工艺条件，进行表面钝化工艺处理；最后通过400°C的温度真空处理，即得多孔泡沫不锈钢材料；多孔泡沫不锈钢材料的组份为 Fe-N1-Cr-Co, Fe-N1-Cr-Co 的比例为 3:1:1:2。
[0015]实施例3
一种多孔泡沫不锈钢材料，通过以下工艺制备而成:
采用常规的物理气相沉积方法在孔径300um，厚度3.0mm,开孔率80%的聚氨酯多孔海绵表面沉积镍进行导电化；通过电沉积合金工艺，在硫酸镍80g/L，硫酸亚铁150g/L，铬酐30g/L，硫酸钴30g/L，柠檬酸钠20g/L，硫酸铵10g/L，氯化钠20g/L，pH4.5，温度50°C，电流密度4.5A/dm2，金属沉积量为500g/m2的工艺条件下，将经导电化处理后的多孔海绵基体上电镀500g/m2镍铁铬钴合金；将经过电沉积合金后的材料先通过温度500°C焚烧，去除海绵基体，再在温度1200°C，30%氢气和70%氮气的气体保护中进行还原处理；然后在经过热处理后材料的表面，通过重铬酸钾1.5g/L，硫酸5ml/L的工艺条件，进行表面钝化工艺处理；最后通过500°C的温度真空处理，即得多孔泡沫不锈钢材料；多孔泡沫不锈钢材料的组份为 Fe-N1-Cr-Co, Fe-N1-Cr-Co 的比例为 5:2:2:2。
【主权项】
1.一种多孔泡沫不锈钢材料，通过多孔海绵基材导电化一电沉积合金一热处理(I)—表面钝化一热处理(2)工艺制备而成，其特征在于，采用常规的物理气相沉积方法在聚氨酯多孔海绵表面沉积镍进行导电化；通过电沉积合金工艺，在经导电化处理后的多孔海绵基体上电镀100-500g/m2镍铁铬钴合金；将经过电沉积合金后的材料进行还原处理；然后将经过热处理后的材料表面通过重铬酸钾进行表面钝化；最后通过300-500°C的温度真空处理，即得多孔泡沫不锈钢材料；所述多孔泡沫不锈钢材料的组份为Fe-N1-Cr-Co，Fe-N1-Cr-Co 的比例为:(2-5): (1-2): (1-2): (1-2)。2.如权利要求1所述的多孔泡沫不锈钢材料，其特征在于，所述聚氨酯多孔海绵的孔径 100-300um，厚度 1.0-3.0mm,开孔率 50-80%。3.如权利要求1-2所述的多孔泡沫不锈钢材料，其特征在于，所述电沉积合金的工艺为:硫酸镍50-80g/L,硫酸亚铁100-150g/L,铬酐20_30g/L，硫酸钴15_30g/L，柠檬酸钠 10-20g/L,硫酸铵 5-10g/L,氯化钠 10-20g/L, ρΗ3.5-4.5，温度 40-50。。，电流密度2.0-4.5A/dm2，金属沉积量为 100_500g/m2。4.如权利要求1-2所述的多孔泡沫不锈钢材料，其特征在于，所述表面钝化的工艺为:重铬酸钾0.5-1.5g/L，硫酸5ml/L。5.如权利要求1-2所述的多孔泡沫不锈钢材料，其特征在于，所述热处理的工艺为:先通过温度300-500°C焚烧，去除海绵基体，再在温度800-1200°C，30%氢气和70%氮气的气体保护中进行还原处理。
【专利摘要】本发明提供了一种多孔泡沫不锈钢材料，通过多孔海绵基材导电化—电沉积合金—热处理（1）—表面钝化—热处理（2）工艺制备而成。其中泡沫不锈钢金属元素组份为Fe-Ni-Cr-Co，其比例为：（2-5）：（1-2）：（1-2）：（1-2）。本发明多孔泡沫不锈钢材料，具有较均匀的晶体结构，有效改善了材料的耐腐蚀性能，更能满足工程机械轻量化需要。
【IPC分类】C25D3/56, C23F17/00, C22C38/52, C23C14/20
【公开号】CN105624582
【申请号】CN201410591595
【发明人】肖进春, 胡鹏, 李立伟
【申请人】常德力元新材料有限责任公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月29日