镍包覆CaCO3烟幕材料制备工艺研究(2)
3.4.1 实验思路 12
3.4.2 实验流程 13
3.4.3 实验结果分析及讨论 13
4 其他相关实验 16
4.1 镍催化活性的验证实验 16
4.2 以其他还原剂取代硼氢化钠的还原实验 16
5 发烟剂红外遮蔽性能试验 18
5.1 发烟剂的制备 18
5.2 红外遮蔽性能测试结果分析 18
结论 21
课题问题综述 21
课题结论 21
致 谢 23
参考文献 24
1 引言
现代战争主要为信息战争，而信息控制是信息战的关键，如：光电侦查成像与光电制导精确打击武器，而烟幕正是此类技术的克星，因而在军事领域有着重要的地位[1]。烟幕是一种人工产生的可以作为无源光电干扰手段的气溶胶，如何改变或改善烟幕材料以达到更好消光效果和延长干扰时间一直是该领域科研人员的研究方向。
比如使用的抗红外冷烟幕材料铜粉，其比重（8.9g/cm3 ）较大，在空中悬浮时间较短，本课题的研究方向为在比重（2.93g/cm3 ）较小的碳酸钙表面镀镍，镍与铜一样均为防电填料、电磁波密封材料。当然，所使用的材料必须能快速形成大面积的烟幕且其物理和化学等方面的性能必须稳定可靠[2]。显然使用碳酸钙粉体为基体能满足上述要求。而本课题主要的难点就是如何在碳酸钙粉体上得到结构紧致细密、孔隙微小的镀镍层，因此实验的重心主要放在碳酸钙粉体表面化学镀镍工艺的研究上。
化学镀镍反应就是一个镀液中镍离子被还原剂还原成金属镍的过程，并通过相应技术条件使金属镍沉积于镀件表面的过程。化学镀镍技术在不断地发展中，直至如今已较为成熟。然而，如今化学镀镍应用最为广泛的是酸性化学镀镍，而本课题使用的基体为碳酸钙，只能考虑碱性化学镀镍工艺或其他合适工艺，这无疑给本课题增加了难度。我们决定采用碱性化学镀镍工艺，因为较多的还原剂在碱性条件下会表现出较好地还原性。参照所查资料，决定以次磷酸钠作为化学镀镍液中的还原剂，碱性化学镀镍亦具有许多优点：稳定性好、实验条件要求低，大多都能在低温下进行反应。
由于碳酸钙不具有催化表面，因此必须首先在碳酸钙粉体表面生成一层具有催化活性的金属粒子，从而能够在一般化学镀液中进行施镀[3]。该过程称为前处理工艺，而一般的前处理工艺需要用到氯化钯，成本较高，且处理条件为酸性，因此一般的前处理工艺并不适用于碳酸钙粉体。无论如何，碳酸钙粉体化学镀镍工艺的难点在于寻找合适的前处理工艺，即化学镀镍无钯活化前处理工艺。在参照多篇相关文献，并做出大量实验后，终于得到可能较为可行的方案，且通过数据分析，证明了其可行性。指明了在碳酸钙粉体上化学镀镍的方向，并排除了许多不可行的方案，对他人在相关课题的研究有一定的指导意义。
2 课题简介
本课题由两个小课题组成，第一是碳酸钙粉体表化学镀镍工艺探索，此为主体，第二是烟幕材料的了解，应用及性能测试，此为了解内容。
2.1 化学镀镍
化学镀镍是化学镀行业中应用最为广泛一种技术，因为化学镀出的镍具有许多优点，如镀层均匀、耐腐蚀、耐磨损。同时化学镀镍所得结晶比较细致、表面孔隙率低、镍层硬度大、继续深度能力好、拥有较好地化学稳定性。然而要实现化学镀镍，必须满足两个条件之一，要么基体表面要具有能够催化引发化学镀反应的金属，要么基体或基体表面有能够与镀液中镍盐反应置换出镍单质的金属。只要得到一种前处理工艺，能够事先在基体表面附着有催化活性的金属或者能够发生置换反应的金属，那么就能进行化学镀，因此几乎所有固体材料都可以进行化学镀镍。
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