泡沫镍(制造性能和应用) 9787121374203

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作者: 编者:钟发平|责编:郭穗娟
出版社: 电子工业
ISBN: 9787121374203

出版时间: 2021-02
装帧: 平装
开本: 其他

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自然科学

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30727626

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作者简介
钟发平博士，高级研究员，湖南科力远新能源股份有限公司董事长兼先进储能材料国家工程研究中心主任，2015年入选科学技术部\\\\\\\\\\\\\\\"创新人才推进计划科技创新创业人才”，2016年，入选由中华人民共和国组织部评选的第二批国家\\\\\\\\\\\\\\\"万人计划”科技创新领军人才。主要研究方向：新型储能电池及其材料

目录
目    录
第一篇　镍、多孔金属、泡沫镍概论
第一章   镍3
1.1  镍的自然属性3
1.1.1  镍的物理、化学性质3
1.1.2  镍的主要化合物及其性质4
1.1.3  镍在生物体中的作用和危害5
1.2  镍的冶炼7
1.2.1  镍矿的类型7
1.2.2  镍矿资源的分布8
1.2.3  镍的冶炼工艺10
1.3  镍在国民经济中的应用13
1.3.1  镍在不锈钢中的应用14
1.3.2  镍在镍基合金中的应用14
1.3.3  镍在表面工程技术中的应用17
1.3.4  镍在镍系列电池中的应用19
1.3.5  镍在工业催化中的应用22
1.4  镍资源的回收利用23
1.4.1  镍资源回收的现状和问题23
1.4.2  镍资源回收利用技术24
第二章  多孔材料与多孔金属26
2.1  多孔材料26
2.1.1  多孔材料的结构特征27
2.1.2  多孔材料的分类27
2.1.3  蜂窝材料30
2.1.4  多孔材料的应用31
2.2  多孔金属（泡沫金属）33
2.2.1  泡沫金属的发展33
2.2.2  泡沫金属的制造方法34
2.2.3  泡沫金属的特性37
2.2.4  泡沫金属的应用39
2.3  泡沫镍39
2.3.1  泡沫镍的孔结构特征40
2.3.2  泡沫镍的产品质量与制造方法41
2.3.3  与泡沫镍技术有关的若干名词术语的定义及用法说明42
第三章  泡沫镍制造技术在中国的开发历程、技术进步及全球的产业现状45
3.1  泡沫镍制造技术在中国的开发历程45
3.1.1  技术背景45
3.1.2  块状泡沫镍的开发48
3.1.3  连续带状泡沫镍的开发52
3.2  连续带状泡沫镍制造技术的创新与进步54
3.2.1  真空磁控溅射的技术创新55
3.2.2  电铸技术创新65
3.2.3  电铸镍废水处理的技术创新――膜分离技术77
3.3  泡沫镍产业的现状及未来展望80

第二篇  泡沫镍的制造技术及质量管理
第四章  聚氨酯海绵导电化处理―真空磁控溅射镀镍法87
4.1  真空理论及真空技术87
4.1.1  真空的基本概念87
4.1.2  真空物理学基础88
4.1.3  真空状态的表征90
4.1.4  真空状态的获得91
4.1.5  真空检漏94
4.2  聚氨酯海绵真空磁控溅射镀镍工艺95
4.2.1  真空磁控溅射镀膜的基本原理95
4.2.2  聚氨酯海绵真空磁控溅射镀镍工艺流程96
4.2.3  真空磁控溅射工艺中镍靶的设计97
4.3  聚氨酯海绵真空磁控溅射镀镍设备98
4.3.1  概述98
4.3.2  聚氨酯海绵真空磁控溅射镀镍设备的设计要点100
4.3.3  聚氨酯海绵真空磁控溅射镀镍主机102
4.3.4  聚氨酯海绵真空磁控溅射镀镍辅助设施119
4.4  磁控溅射镀镍模芯的质量特性及控制122
4.4.1  磁控溅射镀镍模芯的质量参数122
4.4.2  质量检测与监控方法123
4.4.3  影响半成品质量的若干因素124
第五章  聚氨酯海绵导电化处理―化学镀镍法及涂炭胶法125
5.1  化学镀镍法125
5.1.1  化学镀镍法简介125
5.1.2  聚氨酯海绵化学镀镍生产工艺126
5.1.3  聚氨酯海绵化学镀镍生产设备及车间设计136
5.1.4  化学镀镍模芯质量指标及检测方法139
5.1.5  泡沫镍制造与化学镀镍工艺述评141
5.2  聚氨酯海绵导电化处理――涂炭胶法142
5.2.1  导电胶技术简介142
5.2.2  涂炭胶法工艺流程142
5.3  聚氨酯海绵导电化处理――其他方法144
5.4  不同方法制备的海绵模芯对比分析144
第六章  泡沫镍电铸技术147
6.1  金属的电沉积148
6.1.1  金属电沉积理论148
6.1.2  金属电沉积技术151
6.2  电镀镍与电铸镍154
6.2.1  电镀镍的不同电解液体系154
6.2.2  不同性状的电镀镍层155
6.2.3  电铸镍工艺技术156
6.3  电铸泡沫镍的原理及工艺158
6.3.1  电铸泡沫镍的电极过程动力学158
6.3.2  泡沫镍制造中的连续电铸工艺161
6.4  泡沫镍电铸设备168
6.4.1  国内外部分泡沫镍生产企业的主体铸设备简介168
6.4.2  泡沫镍电铸设备173
6.4.3  泡沫镍电铸设备――生产线控制系统179
6.5  泡沫镍半成品的质量特性及控制186
6.5.1  泡沫镍半成品的质量缺陷186
6.5.2  泡沫镍半成品质量缺陷的分析与控制187
第七章  泡沫镍制造的热处理技术192
7.1  泡沫镍热处理工艺――烘干、聚氨酯海绵去除和除氢192
7.1.1  烘干处理192
7.1.2  聚氨酯海绵的去除195
7.1.3  除氢201
7.2  泡沫镍制造的热处理工艺：高温还原202
7.2.1  镍的氧化与还原202
7.2.2  氢气作为高温还原剂的优势202
7.3  泡沫镍热处理工艺―退火204
7.3.1  关于内应力和晶体缺陷204
7.3.2  退火过程中的晶粒变化207
7.3.3  退火过程冷却工艺的控制214
7.3.4  退火后泡沫镍的组织与性能218
7.4  热处理设备220
7.4.1  热处理设备的总体结构220
7.4.2  放卷机221
7.4.3  焚烧炉222
7.4.4  还原炉224
7.4.5  冷却段225
7.4.6  收卷机226
7.5  热处理制成品―泡沫镍的质量控制227
第八章  泡沫镍的剪切、包装及储运230
8.1  泡沫镍的剪切工艺流程230
8.2  泡沫镍的剪切设备231
8.2.1  卧式分切机232
8.2.2  立式分切机238
8.2.3  剪切设备未来的发展趋势240
8.3  剪切和包装工序泡沫镍成品的质量控制242
8.4  泡沫镍成品的包装及储运管理244
8.4.1  泡沫镍成品的包装程序、技术要求及注意事项244
8.4.2  泡沫镍成品的储存要求245
8.4.3  泡沫镍成品运输过程的注意事项246
第九章  泡沫镍的无铜化生产247
9.1  铜对镍氢电池的危害247
9.2  洁净厂房的设计、施工与运行管理250
9.2.1  洁净厂房简介250
9.2.2  洁净厂房防铜的基本原则251
9.2.3  洁净厂房的设计252
9.2.4  洁净厂房的空气净化系统255
9.2.5  洁净厂房的运行管理258
9.3  洁净厂房内生产设备的防铜设计与管控266
第十章  泡沫镍产品的质量管理271
10.1  泡沫镍的主要质量指标及其检测方法272
10.1.1  外观尺寸及接头数272
10.1.2  电阻率275
10.1.3  力学性能277
10.1.4  孔数与孔径280
10.1.5  孔隙率282
10.1.6  面密度283
10.1.7  沉积厚度比287
10.1.8  化学成分及杂质含量限值291
10.2  扫描电子显微镜和能谱仪在泡沫镍质量控制中的应用291
10.2.1  扫描电子显微镜的工作原理及应用292
10.2.2  扫描电子显微镜应用实例293
10.3  泡沫镍产品的质量监测297
10.3.1  泡沫镍生产工艺流程297
10.3.2  泡沫镍生产过程的在线质量监测298
10.3.3  泡沫镍生产过程的人工质量监测300
10.4  泡沫镍生产质量管理体系305
10.4.1  质量管理体系概述305
10.4.2  ISO 9000族标准与企业的核心竞争力306
10.4.3  ISO 9001标准在泡沫镍质量管理中的实际应用309
10.4.4  推行ISO 9000族标准的经验316
第十一章  制造泡沫镍的关键原料320
11.1  聚氨酯海绵320
11.1.1  概述320
11.1.2  聚氨酯海绵的合成321
11.1.3  聚氨酯海绵的切片工艺与主要供应商322
11.1.4  聚氨酯海绵的储存与运输325
11.1.5  聚氨酯海绵的废弃处置办法326
11.2  金属镍327
11.2.1  镍靶基材327
11.2.2  镍阳极327
11.3  液氨331
11.3.1  概述331
11.3.2  氨分解制氢332
11.3.3  液氨安全管理说明333
11.4  镍盐333
11.4.1  概述333
11.4.2  电铸泡沫镍常用无机镍盐简介334
11.4.3  镍盐的存储与安全管理334
第十二章  泡沫镍生产安全技术与管理336
12.1  泡沫镍生产中的主要危险源336
12.1.1  危险化学品的特性336
12.1.2  泡沫镍生产过程中危险化学品所在工序及其状况338
12.1.3  泡沫镍生产中需重点监管的危险化学品――氨和氢气338
12.2  安全设计及防范要点342
12.2.1  工厂选址安全设计要点342
12.2.2  工厂平面布置安全设计要点342
12.2.3  厂房、建（构）筑物安全设计要点345
12.3　泡沫镍生产的安全管理346
12.3.1  工艺、设备操作指导书与安全作业证346
12.3.2  危险品管理及物料储存348
12.3.3  安全防护设施及配置的管理349
12.3.4  防火、防爆、防毒和防尘管理351
12.3.5  事故管理353
12.3.6  检修安全管理353
12.3.7  电气设备安全管理355
12.3.8  特种设备的使用管理356
第十三章  泡沫镍的绿色制造与智能生产359
13.1  概述359
13.1.1  三次浪潮和四次工业革命359
13.1.2  关于绿色制造361
13.1.3  关于智能制造362
13.2  泡沫镍绿色制造理念与创新实例363
13.2.1  工业三废治理的零排放和完善化目标363
13.2.2  镍消耗的降低367
13.2.3  生产水耗的降低371
13.2.4  生产能耗降低及新能源结构的展望373
13.2.5  降低生产成本的其他实例376

13.3  泡沫镍智能生产理念与创新实例377
13.3.1  SCADA系统在泡沫镍生产管理中的开发应用377
13.3.2  工程品质管理子系统的开发379
13.3.3  电铸电解液在线监测及酸自控补加系统的开发380
13.3.4  多级电铸电流密度优化分配工艺技术的开发381
13.3.5  热处理工艺技术的优化382
13.3.6  阳极钛篮镍在线振动夯实装置的开发383

第三篇　泡沫镍的性能和应用
第十四章  泡沫镍的性能387
14.1  泡沫镍的材料力学性能388
14.1.1  泡沫镍与材料力学概述388
14.1.2  泡沫镍的拉伸性能390
14.1.3  泡沫镍的压缩性能396
14.1.4  泡沫镍的能量吸收和抗冲击概述403
14.1.5  泡沫镍的疲劳性能409
14.2  泡沫镍的声学性能411
14.2.1  泡沫金属的声学性能概述411
14.2.2  泡沫镍的声学研究415
14.3  泡沫镍的热学性能416
14.3.1  泡沫金属的热学性能概述416
14.3.2  泡沫金属在热传导工程中的实际应用420
14.3.3  泡沫镍的热学性能研究421
14.4  泡沫镍的电磁学性能422
14.4.1  泡沫镍的电阻率测量422
14.4.2  影响泡沫镍电导率的因素424
14.4.3  泡沫镍和泡沫金属的电磁屏蔽性能427
14.5  泡沫镍的各向异性429
14.5.1  泡沫镍各向异性的成因430
14.5.2  泡沫镍各向异性的特征431
第十五章  泡沫镍的应用436
15.1  在化学电源领域的应用438
15.1.1  在镍系列电池中的应用及展望438
15.1.2  在超级电容器中的应用441
15.1.3  在燃料电池中的应用443
15.1.4  在锂电池中的应用448
15.1.5  在其他化学电源中的应用454
15.2  在电化学工程领域的应用456
15.2.1  在电化学水处理技术中的应用456
15.2.2  在电催化水分解制氢技术中的应用458
15.2.3  在有机电化学领域中的应用460
15.2.4  在电化学传感器技术中的应用461
15.3  在化学工程领域的应用462
15.3.1  在化工催化反应中的应用462
15.3.2  在分离过滤技术中的应用466
15.3.3  在热工技术中的应用467
15.3.4  在其他化工技术中的应用468
15.4  在功能材料领域的应用470
15.4.1  在电磁屏蔽技术中的应用470
15.4.2  在消声降噪技术中的应用471
15.4.3  在吸能减振技术中的应用471
参考文献472

内容摘要
泡沫镍作为一种新型的工程金属材料，由于具有特殊的、相对一致的三维结构、高比表面积、高孔隙率、优良的导电性能、良好的化学/电化学稳定性和催化活性，兼备轻质、阻燃、透气、吸纳声波和电磁波、易于回收再利用等多种优良性能，已被广泛用作镍系二次电池和超级电容器的电极集流体材料，并且在燃料电池/金属空气电池/锂离子电池等新型化学电源、电化学水处理、电化学合成、电化学传感器等电化学工程领域、化工催化/分离过滤/热交换等化工领域，以及电磁屏蔽、消声减振等功能材料领域展示了良好的应用前景。本书主要介绍泡沫镍的技术发展历程、泡沫镍的制造工艺及其关键技术和质量控制、性能表征和检测方法、泡沫镍的绿色制造/安全生产和产业升级、泡沫镍的潜在用途及相关应用领域的最新研究结果和进展。

主编推荐
本书主要介绍泡沫镍的技术发展历程、泡沫镍的制造工艺及其关键技术和质量控制、性能表征和检测方法、泡沫镍的绿色制造/安全生产和产业升级、泡沫镍的潜在用途及相关应用领域的近期新研究结果和进展。
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