阅读说明：本技术 镍银合金材料的制备方法 (Preparation method of nickel-silver alloy material ) 是由 钟发平 肖腾彬 李星 蒋素斌 周云鹏 彭为 于 2019-10-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种镍银合金材料的制备方法,将金属银片以完全重叠的方式叠放在泡沫镍材料的上方后以一定的进料速度进入充有氢气的热处理炉内进行热处理,所述热处理炉自入口至出口依次划分为第一温区、第二温区和第三温区,第一温区的温度控制为650～750℃,第一温区内热处理时间控制为2～5min,第二温区的温度控制为750～850℃,第二温区内热处理时间控制为5～8min,第三温区的温度控制为960～1050℃,第三温区内热处理时间控制为10min以上,冷却后制得镍银合金材料。本发明方法,工艺简单,污染较小,其制备得到的镍银合金材料具有较小的电阻及较大的延伸率。(The invention provides a preparation method of a nickel-silver alloy material, which comprises the steps of stacking metal silver sheets above a foamed nickel material in a completely overlapped mode, then feeding the metal silver sheets into a heat treatment furnace filled with hydrogen at a certain feeding speed for heat treatment, dividing the heat treatment furnace into a first temperature zone, a second temperature zone and a third temperature zone from an inlet to an outlet in sequence, controlling the temperature of the first temperature zone to be 650-750 ℃, the heat treatment time of the first temperature zone to be 2-5 min, controlling the temperature of the second temperature zone to be 750-850 ℃, controlling the heat treatment time of the second temperature zone to be 5-8 min, controlling the temperature of the third temperature zone to be 960-1050 ℃, controlling the heat treatment time of the third temperature zone to be more than 10min, and cooling to obtain the nickel-silver alloy material. The method has the advantages of simple process and less pollution, and the prepared nickel-silver alloy material has lower resistance and higher elongation.)

镍银合金材料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种镍银合金材料的制备方法。

背景技术

现代文明中，汽车已经成为人类不可缺少的交通运输工具。但是，在汽车产业高速发展、汽车产量和保有量不断增加的同时，汽车也带来了大气污染，即汽车尾气污染。汽油在燃烧过程中会释放多种有害物质，如氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等污染物，其中氮氧化物使人中毒比一氧化碳还强，它损坏人的眼睛和肺，并形成光化学烟雾，是产生酸雨的主要物质，可使植物由绿色变为褐色直至大面积死亡，造成的最直接的后果是全球气候变暖；一氧化碳将阻碍人体的血液吸收和氧气输送，影响人体造血机能，随时可能诱发心绞痛、冠心病等疾病；碳氢化合物将形成毒性很强的光化学烟雾，伤害人体，并会产生致癌物质。因此，我们迫切需要采取新行动保护和净化我们的地球。最直接的方式是对汽车尾气进行消除，由此衍生出了尾气催化转化器。

在历代研发中，泡沫镍材料由于独特的开孔结构、低压投入孔、固有的抗拉强度、热传导能力优、很大的比表面积及导电性和抗热冲击等特点使其成为汽车催化剂转换器、催化燃烧、柴油车黑烟净化器的催化剂载体。但随着催化剂载体的电阻、延伸率性能要求的不断提高，现有泡沫金属已不能完全满足客户要求。因此寻求一种性能较优的泡沫金属复合材料及其制备方法成为当前的一个重要研究方向。

发明内容

本发明旨在提供一种工艺简单、污染较小的镍银合金材料的制备方法。

本发明通过以下方案实现：

一种镍银合金材料的制备方法，将金属银片以完全重叠的方式叠放在泡沫镍材料的上方后以一定的进料速度进入充有氢气的热处理炉内进行热处理，所述热处理炉自入口至出口依次划分为第一温区、第二温区和第三温区，第一温区的温度控制为650～750℃，第一温区内热处理时间控制为2～5min，第二温区的温度控制为750～850℃，第二温区内热处理时间控制为5～8min，第三温区的温度控制为960～1050℃，第三温区内热处理时间控制为10min以上，冷却后制得镍银合金材料。热处理炉的第一温区主要是对泡沫镍材料和金属银片进行表面预热，第二温区主要是使得泡沫镍和金属银片的温度保持一致并逐步升温，第三温区主要是将金属银片进行熔化，使得熔化的银渗入泡沫镍材料的筋条内腔中并进行扩散，完成金属银的填充。

进一步地，所述热处理炉的入口、出口均持续充入保护气体，所述保护气体的充入流速为0.1～0.3m³/min。保护气体一般为氮气或惰性气体，惰性气体为氩气、氦气等。

进一步地，所述氢气的体积占热处理炉内腔体积的60～80％。

进一步地，所述金属银片的厚度为0.1～1.0mm；泡沫镍材料的面密度为250～450g/m²，厚度为0.1～5.0mm。

进一步地，所述进料速度控制为0.2～0.4m/min。

本发明的镍银合金材料的制备方法，工艺简单，采用金属银片直接熔渗进泡沫镍材料的筋条内腔内的方法制备，未使用含银的化学溶液等，对环境的污染较小。本发明方法制备得到的镍银合金材料，在不降低泡沫镍材料的抗拉强度和比表面积的同时，具有较小的单位面积电阻，延伸率也稍有提高，同时提升了镍银合金材料的导热能力和导电能力，更适合用于催化剂载体。

附图说明

图1为实施例1方法制备得到的镍银合金材料的局部放大微观结构图。

具体实施方式

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。

实施例1

一种镍银合金材料的制备方法，将厚度为0.3mm的金属银片以完全重叠的方式叠放在面密度为320g/㎡、厚度为1.0mm的泡沫镍材料的上方后以0.4m/min的进料速度进入充有氢气的热处理炉内进行热处理，氢气的体积占热处理炉内腔体积的60％，热处理炉的入口、出口均以0.2m³/min的流速持续充入氮气气体，热处理炉自入口至出口依次划分为第一温区、第二温区和第三温区，第一温区的温度控制为700℃，第一温区内热处理时间控制为3min，第二温区的温度控制为800℃，第二温区内热处理时间控制为6min，第三温区的温度控制为1000℃，第三温区内热处理时间控制为15min，冷却后即可制得镍银合金材料。

将实施例1方法制备得到的镍银合金材料置于电子显微镜下观察泡沫镍材料镍筋条内腔银金属的填充情况，如图1所示，其中最外面黑色部分为电镜测试辅助用的树脂部分，中间灰色部分为镍筋条框架，最里面的白色部分为金属银，从图1可知，泡沫镍材料镍筋条内腔内金属银填充量为100％，即泡沫镍材料镍筋条内腔填满了金属银。

将实施例1方法制备得到的镍银合金材料与泡沫镍材料进行性能测试，测试结果见表1。

表1

从表1中可看出，实施例1方法制备得到的镍银合金材料，在面密度、厚度、比表面积、孔隙率基本不变的情况下，具有较小的单位面积电阻，较高的抗拉强度和较大的延伸率，满足设计要求。

实施例2

一种镍银合金材料的制备方法，其步骤与实施例1中的镍银合金材料的制备方法的步骤基本相同，其不同之处在于：

1、金属银片厚度为0.6mm，泡沫镍材料的面密度为400g/㎡、厚度为2.0mm；

2、进料速度为0.3m/min，氢气的体积占热处理炉内腔体积的70％；热处理炉的入口、出口均以0.1m³/min的流速持续充入氩气气体；

3、第一温区的温度控制为750℃，第一温区内热处理时间控制为2min，第二温区的温度控制为850℃，第二温区内热处理时间控制为5min，第三温区的温度控制为1050℃，第三温区内热处理时间控制为12min。

将实施例2方法制备得到的镍银合金材料置于电子显微镜下观察泡沫镍材料镍筋条内腔银金属的填充情况，观察可知，泡沫镍材料镍筋条内腔内金属银填充量为100％，即泡沫镍材料镍筋条内腔填满了金属银。

将实施例2方法制备得到的镍银合金材料与泡沫镍材料进行性能测试，测试结果见表2。

表2

从表2中可看出，实施例2方法制备得到的镍银合金材料，在面密度、厚度、比表面积、孔隙率基本不变的情况下，具有较小的单位面积电阻，较高的抗拉强度和较大的延伸率，满足设计要求。

实施例3

一种镍银合金材料的制备方法，其步骤与实施例1中的镍银合金材料的制备方法的步骤基本相同，其不同之处在于：

1、金属银片厚度为1mm，泡沫镍材料的面密度为280g/㎡、厚度为3.0mm；

2、进料速度为0.2m/min，氢气的体积占热处理炉内腔体积的80％；热处理炉的入口、出口均以0.3m³/min的流速持续充入氮气气体；

3、第一温区的温度控制为650℃，第一温区内热处理时间控制为5min，第二温区的温度控制为750℃，第二温区内热处理时间控制为8min，第三温区的温度控制为960℃，第三温区内热处理时间控制为20min。

将实施例3方法制备得到的镍银合金材料置于电子显微镜下观察镍筋条内腔银金属的填充情况，观察可知，泡沫镍材料镍筋条内腔内金属银填充量为100％，泡沫镍材料镍筋条内腔填满了金属银。

将实施例3方法制备得到的镍银合金材料与泡沫镍材料进行性能测试，测试结果见表3。

表3

从表3中可看出，实施例3方法制备得到的镍银合金材料，在在面密度、厚度、比表面积、孔隙率基本不变的情况下，具有较小的单位面积电阻，较高的抗拉强度和较大的延伸率，满足设计要求。