泡沫鎳：制造、性能和應用

目 錄
第一篇　鎳、多孔金屬、泡沫鎳概論
第一章 鎳\t3
1．1 鎳的自然屬性\t3
1．1．1 鎳的物理、化學性質\t3
1．1．2 鎳的主要化合物及其性質\t4
1．1．3 鎳在生物體中的作用和危害\t5
1．2 鎳的冶煉\t7
1．2．1 鎳礦的類型\t7
1．2．2 鎳礦資源的分布\t8
1．2．3 鎳的冶煉工藝\t10
1．3 鎳在國民經(jīng)濟中的應用\t13
1．3．1 鎳在不銹鋼中的應用\t14
1．3．2 鎳在鎳基合金中的應用\t14
1．3．3 鎳在表面工程技術中的應用\t17
1．3．4 鎳在鎳系列電池中的應用\t19
1．3．5 鎳在工業(yè)催化中的應用\t22
1．4 鎳資源的回收利用\t23
1．4．1 鎳資源回收的現(xiàn)狀和問題\t23
1．4．2 鎳資源回收利用技術\t24
第二章 多孔材料與多孔金屬\t26
2．1 多孔材料\t26
2．1．1 多孔材料的結構特征\t27
2．1．2 多孔材料的分類\t27
2．1．3 蜂窩材料\t30
2．1．4 多孔材料的應用\t31
2．2 多孔金屬（泡沫金屬）\t33
2．2．1 泡沫金屬的發(fā)展\t33
2．2．2 泡沫金屬的制造方法\t34
2．2．3 泡沫金屬的特性\t37
2．2．4 泡沫金屬的應用\t39
2．3 泡沫鎳\t39
2．3．1 泡沫鎳的孔結構特征\t40
2．3．2 泡沫鎳的產(chǎn)品質量與制造方法\t41
2．3．3 與泡沫鎳技術有關的若干名詞術語的定義及用法說明\t42
第三章 泡沫鎳制造技術在中國的開發(fā)歷程、技術進步及全球的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀\t45
3．1 泡沫鎳制造技術在中國的開發(fā)歷程\t45
3．1．1 技術背景\t45
3．1．2 塊狀泡沫鎳的開發(fā)\t48
3．1．3 連續(xù)帶狀泡沫鎳的開發(fā)\t52
3．2 連續(xù)帶狀泡沫鎳制造技術的創(chuàng)新與進步\t54
3．2．1 真空磁控濺射的技術創(chuàng)新\t55
3．2．2 電鑄技術創(chuàng)新\t65
3．2．3 電鑄鎳廢水處理的技術創(chuàng)新――膜分離技術\t77
3．3 泡沫鎳產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及未來展望\t80
第二篇 泡沫鎳的制造技術及質量管理
第四章 聚氨酯海綿導電化處理―真空磁控濺射鍍鎳法\t87
4．1 真空理論及真空技術\t87
4．1．1 真空的基本概念\t87
4．1．2 真空物理學基礎\t88
4．1．3 真空狀態(tài)的表征\t90
4．1．4 真空狀態(tài)的獲得\t91
4．1．5 真空檢漏\t94
4．2 聚氨酯海綿真空磁控濺射鍍鎳工藝\t95
4．2．1 真空磁控濺射鍍膜的基本原理\t95
4．2．2 聚氨酯海綿真空磁控濺射鍍鎳工藝流程\t96
4．2．3 真空磁控濺射工藝中鎳靶的設計\t97
4．3 聚氨酯海綿真空磁控濺射鍍鎳設備\t98
4．3．1 概述\t98
4．3．2 聚氨酯海綿真空磁控濺射鍍鎳設備的設計要點\t100
4．3．3 聚氨酯海綿真空磁控濺射鍍鎳主機\t102
4．3．4 聚氨酯海綿真空磁控濺射鍍鎳輔助設施\t119
4．4 磁控濺射鍍鎳模芯的質量特性及控制\t122
4．4．1 磁控濺射鍍鎳模芯的質量參數(shù)\t122
4．4．2 質量檢測與監(jiān)控方法\t123
4．4．3 影響半成品質量的若干因素\t124
第五章 聚氨酯海綿導電化處理―化學鍍鎳法及涂炭膠法\t125
5．1 化學鍍鎳法\t125
5．1．1 化學鍍鎳法簡介\t125
5．1．2 聚氨酯海綿化學鍍鎳生產(chǎn)工藝\t126
5．1．3 聚氨酯海綿化學鍍鎳生產(chǎn)設備及車間設計\t136
5．1．4 化學鍍鎳模芯質量指標及檢測方法\t139
5．1．5 泡沫鎳制造與化學鍍鎳工藝述評\t141
5．2 聚氨酯海綿導電化處理――涂炭膠法\t142
5．2．1 導電膠技術簡介\t142
5．2．2 涂炭膠法工藝流程\t142
5．3 聚氨酯海綿導電化處理――其他方法\t144
5．4 不同方法制備的海綿模芯對比分析\t144
第六章 泡沫鎳電鑄技術\t147
6．1 金屬的電沉積\t148
6．1．1 金屬電沉積理論\t148
6．1．2 金屬電沉積技術\t151
6．2 電鍍鎳與電鑄鎳\t154
6．2．1 電鍍鎳的不同電解液體系\t154
6．2．2 不同性狀的電鍍鎳層\t155
6．2．3 電鑄鎳工藝技術\t156
6．3 電鑄泡沫鎳的原理及工藝\t158
6．3．1 電鑄泡沫鎳的電極過程動力學\t158
6．3．2 泡沫鎳制造中的連續(xù)電鑄工藝\t161
6．4 泡沫鎳電鑄設備\t168
6．4．1 國內(nèi)外部分泡沫鎳生產(chǎn)企業(yè)的主體鑄設備簡介\t168
6．4．2 泡沫鎳電鑄設備\t173
6．4．3 泡沫鎳電鑄設備――生產(chǎn)線控制系統(tǒng)\t179
6．5 泡沫鎳半成品的質量特性及控制\t186
6．5．1 泡沫鎳半成品的質量缺陷\t186
6．5．2 泡沫鎳半成品質量缺陷的分析與控制\t187
第七章 泡沫鎳制造的熱處理技術\t192
7．1 泡沫鎳熱處理工藝――烘干、聚氨酯海綿去除和除氫\t192
7．1．1 烘干處理\t192
7．1．2 聚氨酯海綿的去除\t195
7．1．3 除氫\t201
7．2 泡沫鎳制造的熱處理工藝：高溫還原\t202
7．2．1 鎳的氧化與還原\t202
7．2．2 氫氣作為高溫還原劑的優(yōu)勢\t202
7．3 泡沫鎳熱處理工藝―退火\t204
7．3．1 關于內(nèi)應力和晶體缺陷\t204
7．3．2 退火過程中的晶粒變化\t207
7．3．3 退火過程冷卻工藝的控制\t214
7．3．4 退火后泡沫鎳的組織與性能\t218
7．4 熱處理設備\t220
7．4．1 熱處理設備的總體結構\t220
7．4．2 放卷機\t221
7．4．3 焚燒爐\t222
7．4．4 還原爐\t224
7．4．5 冷卻段\t225
7．4．6 收卷機\t226
7．5 熱處理制成品―泡沫鎳的質量控制\t227
第八章 泡沫鎳的剪切、包裝及儲運\t230
8．1 泡沫鎳的剪切工藝流程\t230
8．2 泡沫鎳的剪切設備\t231
8．2．1 臥式分切機\t232
8．2．2 立式分切機\t238
8．2．3 剪切設備未來的發(fā)展趨勢\t240
8．3 剪切和包裝工序泡沫鎳成品的質量控制\t242
8．4 泡沫鎳成品的包裝及儲運管理\t244
8．4．1 泡沫鎳成品的包裝程序、技術要求及注意事項\t244
8．4．2 泡沫鎳成品的儲存要求\t245
8．4．3 泡沫鎳成品運輸過程的注意事項\t246
第九章 泡沫鎳的無銅化生產(chǎn)\t247
9．1 銅對鎳氫電池的危害\t247
9．2 潔凈廠房的設計、施工與運行管理\t250
9．2．1 潔凈廠房簡介\t250
9．2．2 潔凈廠房防銅的基本原則\t251
9．2．3 潔凈廠房的設計\t252
9．2．4 潔凈廠房的空氣凈化系統(tǒng)\t255
9．2．5 潔凈廠房的運行管理\t258
9．3 潔凈廠房內(nèi)生產(chǎn)設備的防銅設計與管控\t266
第十章 泡沫鎳產(chǎn)品的質量管理\t271
10．1 泡沫鎳的主要質量指標及其檢測方法\t272
10．1．1 外觀尺寸及接頭數(shù)\t272
10．1．2 電阻率\t275
10．1．3 力學性能\t277
10．1．4 孔數(shù)與孔徑\t280
10．1．5 孔隙率\t282
10．1．6 面密度\t283
10．1．7 沉積厚度比\t287
10．1．8 化學成分及雜質含量限值\t291
10．2 掃描電子顯微鏡和能譜儀在泡沫鎳質量控制中的應用\t291
10．2．1 掃描電子顯微鏡的工作原理及應用\t292
10．2．2 掃描電子顯微鏡應用實例\t293
10．3 泡沫鎳產(chǎn)品的質量監(jiān)測\t297
10．3．1 泡沫鎳生產(chǎn)工藝流程\t297
10．3．2 泡沫鎳生產(chǎn)過程的在線質量監(jiān)測\t298
10．3．3 泡沫鎳生產(chǎn)過程的人工質量監(jiān)測\t300
10．4 泡沫鎳生產(chǎn)質量管理體系\t305
10．4．1 質量管理體系概述\t305
10．4．2 ISO 9000族標準與企業(yè)的核心競爭力\t306
10．4．3 ISO 9001標準在泡沫鎳質量管理中的實際應用\t309
10．4．4 推行ISO 9000族標準的經(jīng)驗\t316
第十一章 制造泡沫鎳的關鍵原料\t320
11．1 聚氨酯海綿\t320
11．1．1 概述\t320
11．1．2 聚氨酯海綿的合成\t321
11．1．3 聚氨酯海綿的切片工藝與主要供應商\t322
11．1．4 聚氨酯海綿的儲存與運輸\t325
11．1．5 聚氨酯海綿的廢棄處置辦法\t326
11．2 金屬鎳\t327
11．2．1 鎳靶基材\t327
11．2．2 鎳陽極\t327
11．3 液氨\t331
11．3．1 概述\t331
11．3．2 氨分解制氫\t332
11．3．3 液氨安全管理說明\t333
11．4 鎳鹽\t333
11．4．1 概述\t333
11．4．2 電鑄泡沫鎳常用無機鎳鹽簡介\t334
11．4．3 鎳鹽的存儲與安全管理\t334
第十二章 泡沫鎳生產(chǎn)安全技術與管理\t336
12．1 泡沫鎳生產(chǎn)中的主要危險源\t336
12．1．1 危險化學品的特性\t336
12．1．2 泡沫鎳生產(chǎn)過程中危險化學品所在工序及其狀況\t338
12．1．3 泡沫鎳生產(chǎn)中需重點監(jiān)管的危險化學品――氨和氫氣\t338
12．2 安全設計及防范要點\t342
12．2．1 工廠選址安全設計要點\t342
12．2．2 工廠平面布置安全設計要點\t342
12．2．3 廠房、建（構）筑物安全設計要點\t345
12．3　泡沫鎳生產(chǎn)的安全管理\t346
12．3．1 工藝、設備操作指導書與安全作業(yè)證\t346
12．3．2 危險品管理及物料儲存\t348
12．3．3 安全防護設施及配置的管理\t349
12．3．4 防火、防爆、防毒和防塵管理\t351
12．3．5 事故管理\t353
12．3．6 檢修安全管理\t353
12．3．7 電氣設備安全管理\t355
12．3．8 特種設備的使用管理\t356
第十三章 泡沫鎳的綠色制造與智能生產(chǎn)\t359
13．1 概述\t359
13．1．1 三次浪潮和四次工業(yè)革命\t359
13．1．2 關于綠色制造\t361
13．1．3 關于智能制造\t362
13．2 泡沫鎳綠色制造理念與創(chuàng)新實例\t363
13．2．1 工業(yè)三廢治理的零排放和完善化目標\t363
13．2．2 鎳消耗的降低\t367
13．2．3 生產(chǎn)水耗的降低\t371
13．2．4 生產(chǎn)能耗降低及新能源結構的展望\t373
13．2．5 降低生產(chǎn)成本的其他實例\t376
13．3 泡沫鎳智能生產(chǎn)理念與創(chuàng)新實例\t377
13．3．1 SCADA系統(tǒng)在泡沫鎳生產(chǎn)管理中的開發(fā)應用\t377
13．3．2 工程品質管理子系統(tǒng)的開發(fā)\t379
13．3．3 電鑄電解液在線監(jiān)測及酸自控補加系統(tǒng)的開發(fā)\t380
13．3．4 多級電鑄電流密度優(yōu)化分配工藝技術的開發(fā)\t381
13．3．5 熱處理工藝技術的優(yōu)化\t382
13．3．6 陽極鈦籃鎳在線振動夯實裝置的開發(fā)\t383
第三篇　泡沫鎳的性能和應用
第十四章 泡沫鎳的性能\t387
14．1 泡沫鎳的材料力學性能\t388
14．1．1 泡沫鎳與材料力學概述\t388
14．1．2 泡沫鎳的拉伸性能\t390
14．1．3 泡沫鎳的壓縮性能\t396
14．1．4 泡沫鎳的能量吸收和抗沖擊概述\t403
14．1．5 泡沫鎳的疲勞性能\t409
14．2 泡沫鎳的聲學性能\t411
14．2．1 泡沫金屬的聲學性能概述\t411
14．2．2 泡沫鎳的聲學性能研究\t415
14．3 泡沫鎳的熱學性能\t416
14．3．1 泡沫金屬的熱學性能概述\t416
14．3．2 泡沫金屬在熱傳導工程中的實際應用\t420
14．3．3 泡沫鎳的熱學性能研究\t421
14．4 泡沫鎳的電磁學性能\t422
14．4．1 泡沫鎳的電阻率測量\t422
14．4．2 影響泡沫鎳電導率的因素\t424
14．4．3 泡沫鎳和泡沫金屬的電磁屏蔽性能\t427
14．5 泡沫鎳的各向異性\t429
14．5．1 泡沫鎳各向異性的成因\t430
14．5．2 泡沫鎳各向異性的特征\t431
第十五章 泡沫鎳的應用\t436
15．1 在化學電源領域的應用\t438
15．1．1 在鎳系列電池中的應用及展望\t438
15．1．2 在超級電容器中的應用\t441
15．1．3 在燃料電池中的應用\t443
15．1．4 在鋰電池中的應用\t448
15．1．5 在其他化學電源中的應用\t454
15．2 在電化學工程領域的應用\t456
15．2．1 在電化學水處理技術中的應用\t456
15．2．2 在電催化水分解制氫技術中的應用\t458
15．2．3 在有機電化學領域中的應用\t460
15．2．4 在電化學傳感器技術中的應用\t461
15．3 在化學工程領域的應用\t462
15．3．1 在化工催化反應中的應用\t462
15．3．2 在分離過濾技術中的應用\t466
15．3．3 在熱工技術中的應用\t467
15．3．4 在其他化工技術中的應用\t468
15．4 在功能材料領域的應用\t470
15．4．1 在電磁屏蔽技術中的應用\t470
15．4．2 在消聲降噪技術中的應用\t471
15．4．3 在吸能減振技術中的應用\t471
參考文獻\t472