泡沫鎳：制造、性能和應(yīng)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(xué)性質(zhì)\t3
1．1．2 鎳的主要化合物及其性質(zhì)\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(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用\t13
1．3．1 鎳在不銹鋼中的應(yīng)用\t14
1．3．2 鎳在鎳基合金中的應(yīng)用\t14
1．3．3 鎳在表面工程技術(shù)中的應(yīng)用\t17
1．3．4 鎳在鎳系列電池中的應(yīng)用\t19
1．3．5 鎳在工業(yè)催化中的應(yīng)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(wèn)題\t23
1．4．2 鎳資源回收利用技術(shù)\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(jié)構(gòu)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(yīng)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(yīng)用\t39
2．3 泡沫鎳\t39
2．3．1 泡沫鎳的孔結(jié)構(gòu)特征\t40
2．3．2 泡沫鎳的產(chǎn)品質(zhì)量與制造方法\t41
2．3．3 與泡沫鎳技術(shù)有關(guān)的若干名詞術(shù)語(yǔ)的定義及用法說(shuō)明\t42
第三章 泡沫鎳制造技術(shù)在中國(guó)的開(kāi)發(fā)歷程、技術(shù)進(jìn)步及全球的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀\t45
3．1 泡沫鎳制造技術(shù)在中國(guó)的開(kāi)發(fā)歷程\t45
3．1．1 技術(shù)背景\t45
3．1．2 塊狀泡沫鎳的開(kāi)發(fā)\t48
3．1．3 連續(xù)帶狀泡沫鎳的開(kāi)發(fā)\t52
3．2 連續(xù)帶狀泡沫鎳制造技術(shù)的創(chuàng)新與進(jìn)步\t54
3．2．1 真空磁控濺射的技術(shù)創(chuàng)新\t55
3．2．2 電鑄技術(shù)創(chuàng)新\t65
3．2．3 電鑄鎳廢水處理的技術(shù)創(chuàng)新――膜分離技術(shù)\t77
3．3 泡沫鎳產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及未來(lái)展望\t80
第二篇 泡沫鎳的制造技術(shù)及質(zhì)量管理
第四章 聚氨酯海綿導(dǎo)電化處理：磁控濺射法\t87
4．1 真空理論及真空技術(shù)\t87
4．1．1 真空的基本概念[1，2，3]\t87
4．1．2 真空物理學(xué)基礎(chǔ)[5]\t88
4．1．3 真空狀態(tài)的表征[6]\t90
4．1．4 真空狀態(tài)的獲得\t91
4．1．5 真空檢漏[11]\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 磁控濺射工藝中鎳靶的設(shè)計(jì)\t97
4．3 聚氨酯海綿真空磁控濺射鍍鎳設(shè)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(shè)備的設(shè)計(jì)要點(diǎn)\t100
4．3．3 聚氨酯海綿真空磁控濺射真空鍍鎳主機(jī)\t102
4．3．4 聚氨酯海綿真空磁控濺射鍍鎳輔助設(shè)施\t119
4．4 磁控濺射半成品質(zhì)量特性及控制\t122
4．4．1 磁控濺射的半成品質(zhì)量參數(shù)\t122
4．4．2 質(zhì)量檢測(cè)與監(jiān)控方法\t123
4．4．3 影響半成品質(zhì)量的若干因素\t124
第五章 聚氨酯海綿導(dǎo)電化處理：化學(xué)鍍鎳法及涂導(dǎo)電膠法\t125
5．1 化學(xué)鍍鎳法\t125
5．1．1 化學(xué)鍍鎳法簡(jiǎn)介\t125
5．1．2 聚氨酯海綿化學(xué)鍍鎳生產(chǎn)工藝\t126
5．1．3 聚氨酯海綿化學(xué)鍍鎳生產(chǎn)設(shè)備及車(chē)間設(shè)計(jì)\t136
5．1．4 化學(xué)鍍鎳海綿模芯質(zhì)量指標(biāo)及檢測(cè)方法\t139
5．1．5 泡沫鎳制造與化學(xué)鍍鎳工藝的述評(píng)\t141
5．2 涂炭膠法\t142
5．2．1 涂炭膠法簡(jiǎn)介\t142
5．2．2 涂炭膠法工藝流程\t142
5．3 其他方法\t144
5．4 不同導(dǎo)電化方法的對(duì)比\t144
第六章 泡沫鎳制造中的電鑄工藝\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(shù)\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(shù)\t156
6．3 泡沫鎳制造中的電鑄鎳原理及工藝\t158
6．3．1 電鑄工序的電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)\t158
6．3．2 泡沫鎳制造中的連續(xù)電鑄工藝\t161
6．4 泡沫鎳生產(chǎn)用的電鑄設(shè)備\t167
6．4．1 部分泡沫鎳生產(chǎn)企業(yè)的主要電鑄設(shè)備\t167
6．4．2 泡沫鎳電鑄設(shè)備系統(tǒng)\t173
6．4．3 泡沫鎳電鑄設(shè)備：輔助控制系統(tǒng)\t180
6．5 泡沫鎳半成品的質(zhì)量管理\t187
6．5．1 泡沫鎳半成品的質(zhì)量缺陷\t187
6．5．2 泡沫鎳半成品質(zhì)量缺陷分析與控制\t187
第七章 泡沫鎳制造的熱處理技術(shù)\t192
7．1 烘干、模芯去除及泡沫鎳除氫\t192
7．1．1 電鑄泡沫鎳半成品的烘干處理\t192
7．1．2 電鑄泡沫鎳半成品中的模芯去除\t195
7．1．3 電鑄泡沫鎳的除氫處理\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(shì)\t202
7．3 退火處理\t204
7．3．1 電鑄泡沫鎳半成品的內(nèi)應(yīng)力和晶體缺陷\t204
7．3．2 退火過(guò)程中的晶粒變化\t207
7．3．3 退火處理過(guò)程中冷卻工藝的控制\t214
7．3．4 退火處理后泡沫鎳的組織與性能\t218
7．4 泡沫鎳制造的熱處理設(shè)備\t220
7．4．1 泡沫鎳熱處理設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)\t220
7．4．2 放卷機(jī)\t220
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(jī)\t226
7．5 熱處理泡沫鎳半成品的質(zhì)量控制\t227
第八章 泡沫鎳的剪切、包裝及儲(chǔ)運(yùn)\t230
8．1 剪切和包裝工藝流程\t230
8．2 剪切設(shè)備\t231
8．2．1 臥式分切機(jī)\t231
8．2．2 泡沫鎳立式分切機(jī)\t238
8．2．3 新型分切機(jī)\t240
8．3 剪切、包裝工序的質(zhì)量管理\t242
8．4 泡沫鎳成品的包裝及儲(chǔ)運(yùn)管理\t244
8．4．1 泡沫鎳成品的包裝一般程序技術(shù)要求及注意事項(xiàng)\t244
8．4．2 泡沫鎳產(chǎn)品儲(chǔ)存要求\t245
8．4．3 泡沫鎳運(yùn)輸過(guò)程的注意事項(xiàng)\t246
第九章 泡沫鎳的無(wú)銅化生產(chǎn)\t247
9．1 銅對(duì)鎳氫動(dòng)力電池的危害\t247
9．2 潔凈廠房的設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)行管理\t251
9．2．1 潔凈廠房技術(shù)簡(jiǎn)介\t251
9．2．2 潔凈廠房防銅的基本原則\t252
9．2．3 潔凈廠房的設(shè)計(jì)\t253
9．2．4 潔凈防銅廠房的空氣凈化系統(tǒng)\t256
9．2．5 潔凈防銅廠房的運(yùn)行管理\t259
9．3 潔凈廠房?jī)?nèi)生產(chǎn)設(shè)備的防銅設(shè)計(jì)與管控\t267
9．3．1 泡沫鎳生產(chǎn)設(shè)備中的銅質(zhì)零部件\t267
第十章 泡沫鎳產(chǎn)品的質(zhì)量管理\t272
10．1 泡沫鎳的主要質(zhì)量指標(biāo)及其檢測(cè)方法\t273
10．1．1 外觀尺寸及接頭數(shù)\t273
10．1．2 電阻率\t277
10．1．3 力學(xué)性能\t278
10．1．4 孔數(shù)與孔徑\t282
10．1．5 孔隙率\t285
10．1．6 面密度\t286
10．1．7 泡沫鎳的特性質(zhì)量指標(biāo)――沉積厚度比（DTR）\t291
10．1．8 泡沫鎳的雜質(zhì)含量和化學(xué)成分檢測(cè)\t294
10．2 電子顯微鏡和能譜儀在泡沫鎳質(zhì)量控制中的應(yīng)用\t295
10．2．1 掃描電子顯微鏡的工作原理及應(yīng)用\t295
10．2．2 掃描電子顯微鏡應(yīng)用實(shí)例\t297
10．3 泡沫鎳產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)測(cè)\t301
10．3．1 泡沫鎳生產(chǎn)工藝流程\t301
10．3．2 泡沫鎳生產(chǎn)過(guò)程在線質(zhì)量監(jiān)測(cè)\t302
10．3．3 泡沫鎳生產(chǎn)過(guò)程的人工質(zhì)量監(jiān)測(cè)\t303
10．4 泡沫鎳生產(chǎn)質(zhì)量管理體系[14]\t309
10．4．1 ISO 9000族質(zhì)量管理體系概述\t309
10．4．2 ISO 9000族標(biāo)準(zhǔn)與企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力\t310
10．4．3 ISO 9000族標(biāo)準(zhǔn)在泡沫鎳質(zhì)量管理中的實(shí)際應(yīng)用\t313
10．4．4 推行ISO 9000族質(zhì)量管理體系（標(biāo)準(zhǔn)）的經(jīng)驗(yàn)\t320
第十一章 制造泡沫鎳的關(guān)鍵原材料\t324
11．1 聚氨酯海綿\t324
11．1．1 概述\t324
11．1．2 聚氨酯海綿的合成\t325
11．1．3 聚氨酯海綿的切片工藝與主要供應(yīng)商\t326
11．1．4 聚氨酯海綿的儲(chǔ)存與運(yùn)輸\t329
11．1．5 聚氨酯海綿的廢棄處置辦法\t330
11．2 金屬鎳\t332
11．2．1 鎳靶基材\t332
11．2．2 鎳陽(yáng)極\t332
11．3 液態(tài)氨\t335
11．3．1 概述\t335
11．3．2 氨分解制氫\t336
11．3．3 液態(tài)氨安全管理說(shuō)明\t337
11．4 鎳鹽\t337
11．4．1 概述\t337
11．4．2 主要鎳鹽簡(jiǎn)介\t338
11．4．3 鎳鹽的存儲(chǔ)與安全管理\t339
第十二章 泡沫鎳生產(chǎn)安全技術(shù)與管理\t340
12．1 泡沫鎳生產(chǎn)中的危險(xiǎn)源\t340
12．1．1 危險(xiǎn)化學(xué)品的特性\t340
12．1．2 泡沫鎳生產(chǎn)過(guò)程危險(xiǎn)化學(xué)品所在工序及其狀況\t342
12．1．3 泡沫鎳生產(chǎn)中需重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化學(xué)品――氨和氫氣\t342
12．2 針對(duì)氨、氫氣危險(xiǎn)源安全設(shè)計(jì)及防范要點(diǎn)\t346
12．2．1 工廠選址安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)\t346
12．2．2 工廠平面布置安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)\t346
12．2．3 廠房、建（構(gòu)）筑物安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)\t349
12．3　泡沫鎳生產(chǎn)的安全管理\t350
12．3．1 工藝、設(shè)備操作指導(dǎo)書(shū)與安全作業(yè)證\t350
12．3．2 危險(xiǎn)品管理及物料儲(chǔ)存\t352
12．3．3 安全防護(hù)設(shè)施及配置的管理\t353
12．3．4 防火、防爆、防毒和防塵管理\t355
12．3．5 事故管理\t357
12．3．6 檢修安全管理[20]\t357
12．3．7 電氣設(shè)備安全管理\t359
12．3．8 特種設(shè)備的使用管理[13]\t360
第十三章 泡沫鎳的綠色制造與智能生產(chǎn)\t363
13．1 概述\t363
13．1．1 三次浪潮和四次工業(yè)革命\t363
13．1．2 關(guān)于綠色制造[4]\t365
13．1．3 關(guān)于智能制造\t366
13．2 泡沫鎳綠色制造理念與創(chuàng)新實(shí)例\t367
13．2．1 實(shí)現(xiàn)工業(yè)三廢零排放目標(biāo)\t367
13．2．2 鎳消耗的降低\t372
13．2．3 生產(chǎn)水耗的降低\t375
13．2．4 生產(chǎn)能耗降低及新能源和能源新結(jié)構(gòu)展望\t378
13．2．5 降低生產(chǎn)成本的其他實(shí)例\t381
13．3 泡沫鎳智能生產(chǎn)理念與創(chuàng)新實(shí)例\t382
13．3．1 SCADA系統(tǒng)在泡沫鎳生產(chǎn)管理中的開(kāi)發(fā)應(yīng)用\t382
13．3．2 工程品質(zhì)管理子系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)\t384
13．3．3 電鑄電解液在線監(jiān)測(cè)及酸自動(dòng)補(bǔ)加系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)\t385
13．3．4 多級(jí)電鑄電流密度優(yōu)化分配工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)\t386
13．3．5 熱處理工藝技術(shù)的優(yōu)化\t387
13．3．6 陽(yáng)極鈦籃鎳在線振動(dòng)夯實(shí)裝置的開(kāi)發(fā)\t388
第三篇　泡沫鎳的性能和應(yīng)用
第十四章 泡沫鎳的性能\t391
14．1 泡沫鎳的材料力學(xué)性能\t392
14．1．1 泡沫鎳與材料力學(xué)概述\t392
14．1．1 泡沫鎳的拉伸性能\t394
14．1．2 泡沫鎳的壓縮性能\t400
14．1．3 泡沫鎳的能量吸收和抗沖擊性能\t407
14．1．4 泡沫鎳的疲勞性能\t413
14．2 泡沫鎳的聲學(xué)性能\t415
14．2．1 泡沫金屬的聲學(xué)性能簡(jiǎn)介\t415
14．2．2 泡沫鎳的聲學(xué)性能研究\t419
14．3 泡沫鎳的熱學(xué)性能\t420
14．3．1 泡沫金屬的熱學(xué)性能簡(jiǎn)介\t420
14．3．2 泡沫金屬在熱傳導(dǎo)工程中的實(shí)際應(yīng)用\t424
14．3．3 泡沫鎳的熱學(xué)性能研究\t425
14．4 泡沫鎳的電磁學(xué)性能\t426
14．4．1 泡沫鎳的電阻率測(cè)量\t426
14．4．2 泡沫鎳電導(dǎo)率的影響因素研究\t428
14．4．3 泡沫鎳和泡沫金屬的電磁屏蔽性能\t431
14．5 泡沫鎳的各向異性\t433
14．5．1 泡沫鎳各向異性形成的機(jī)理\t434
14．5．2 泡沫鎳各向異性的特征\t435
第十五章 泡沫鎳的應(yīng)用\t440
15．1 在化學(xué)電源領(lǐng)域的應(yīng)用\t442
15．1．1 在鎳系列電池中的應(yīng)用及展望\t442
15．1．2 在超級(jí)電容器中的應(yīng)用\t445
15．1．3 在燃料電池中的應(yīng)用\t447
15．1．4 在鋰電池中的應(yīng)用\t452
15．1．5 在其他化學(xué)電源中的應(yīng)用\t458
15．2 在電化學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用\t460
15．2．1 在電化學(xué)水處理技術(shù)中的應(yīng)用\t460
15．2．3 在有機(jī)電化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用\t464
15．2．4 在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用\t465
15．3 在化學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用\t466
15．3．1 在化工催化反應(yīng)中的應(yīng)用\t466
15．3．2 在分離過(guò)濾中的應(yīng)用\t470
15．3．3 在熱工領(lǐng)域中的應(yīng)用\t471
15．3．4 在其他化工領(lǐng)域中的應(yīng)用\t472
15．4 在功能材料領(lǐng)域的應(yīng)用\t474
15．4．1 在電磁屏蔽方面的應(yīng)用\t474
15．4．2 在消聲降噪方面的應(yīng)用\t475
15．4．3 在吸能減振方面的應(yīng)用\t475
參考文獻(xiàn)\t476