第四章 聚氨酯海綿導(dǎo)電化處理——真空磁控濺射鍍鎳法

聚氨酯海綿具有較為均勻的三維網(wǎng)絡(luò)通孔結(jié)構(gòu)、厚度可調(diào)、良好的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性、高溫分解、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，在電沉積法制造泡沫鎳的技術(shù)中被用作模芯材料。由于聚氨酯海綿模芯本身為絕緣體，需首先對(duì)其進(jìn)行導(dǎo)電化處理，以完成后續(xù)的電沉積加工過程。

對(duì)聚氨酯海綿模芯的導(dǎo)電化處理的方式主要有真空磁控濺射鍍鎳法、化學(xué)鍍鎳法、涂導(dǎo)電膠法等工藝。在泡沫鎳制造領(lǐng)域，真空磁控濺射鍍鎳工藝有其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。與化學(xué)鍍鎳法相比，它不僅避免了化學(xué)鍍鎳工藝中引入雜質(zhì)元素磷的問題，對(duì)于泡沫鎳在先進(jìn)二次電池中的應(yīng)用，磷會(huì)增加電池的內(nèi)阻，而且泡沫鎳作為電催化和催化劑應(yīng)用時(shí)，磷有可能降低鎳的催化效果。更為重要的是，真空磁控濺射鍍鎳法克服了化學(xué)鍍鎳工藝中，復(fù)雜的廢水處理難題，包括聚氨酯海綿在化學(xué)鍍鎳前處理產(chǎn)生的各種廢水。真空磁控濺射鍍鎳工藝?yán)碚撋喜粫?huì)產(chǎn)生任何工業(yè)三廢，是綠色制造的優(yōu)選。與涂導(dǎo)電膠法相比，它具有導(dǎo)電膜層均鍍能力好、與基材結(jié)合強(qiáng)度高、有組織智能化生產(chǎn)的技術(shù)條件、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，適合大規(guī)模生產(chǎn)和管理。目前的企業(yè)現(xiàn)狀和技術(shù)水平已經(jīng)彰顯了它作為未來制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前景，具有高效、智能化、能耗可調(diào)、清潔生產(chǎn)的潛在優(yōu)勢(shì)。

本章論述的內(nèi)容是磁控濺射技術(shù)在泡沫鎳制造工程中的成功應(yīng)用，它不僅是高品質(zhì)泡沫鎳生產(chǎn)技術(shù)路線中不可或缺的工藝環(huán)節(jié)，而且為該產(chǎn)業(yè)開展綠色智能化生產(chǎn)鋪平了道路。當(dāng)然，這一范例也為磁控濺射的科學(xué)技術(shù)價(jià)值增加了若干內(nèi)容。有關(guān)工藝和設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新成果雖然只是物理氣相沉積科學(xué)成就中極為有限的部分，但是也必然會(huì)給十分關(guān)注它的人們帶來啟迪。

另外，本章有較大篇幅涉及真空方面的理論、實(shí)踐、設(shè)備和術(shù)語，不少屬于真空常識(shí)。專門列出4.1節(jié)，是因?yàn)檎婵帐谴趴貫R射的基礎(chǔ)，磁控濺射的實(shí)際應(yīng)用離不開真空技術(shù)和真空設(shè)備，其技術(shù)內(nèi)涵與真空狀態(tài)關(guān)系密切。本書特地安排這一節(jié)既是理順內(nèi)容、承上啟下的需要，也是為了不同層次的讀者閱讀方便。