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2024

【材料课堂】电解制氢镍网金相制备方法

作者：

一

材料概述

在各种制氢方法中，电解水制氢是一种常见且有效的方法。而镍网制氢，作为电解水制氢的一种新型技术，近年来引起了广泛关注。

镍网制氢的基本原理是利用镍网作为催化剂，通过电化学反应将水分解为氢气和氧气。与传统的贵金属催化剂（如铂、铱等）相比，镍具有丰富的储量和较低的价格，这使得镍网制氢在成本上具有明显优势。同时，镍网在电化学反应中表现出良好的催化性能，能有效提高电解水制氢的效率。

尽管镍网制氢在理论上具有诸多优势，但在实际应用中仍面临一系列挑战。首先，其在高温、高湿度的环境中易于氧化和腐蚀，这可能会降低镍网的稳定性和使用寿命。为了解决这一问题，研究者们正在尝试各种方法，如表面改性、合金化等，以提高镍网的耐腐蚀性和稳定性。

金相检验是制氢镍网产品质量检验和工艺研究的重要手段。镍网表面喷涂有不同的热喷涂层，涂层的硬度较高在剪切时很容易与镍网表面剥离；同时由于热喷涂层表面含有大量孔隙，必须对这些孔洞进行有效填充和提供边缘?；?。针对以上这些难点必须有恰当的措施来克服以获得良好的金相。

二

制备指南

切割

镍网中的镍丝直径较小故可以直接使用剪刀剪切一片合适大小的样品。需要注意的是镍网表面的热喷涂层性质硬脆，很容易在剪切时和镍网剥离，所以可以在镶嵌后用切割机切去一段表面或者粗磨掉一定厚度来获得无损伤的镍网切面。

镶嵌

镍网表面的热喷涂层表面粗糙，含有大量孔隙，需要使用具有保边性能的冷镶嵌料进行镶嵌，如TJ2562。浇注后将试样置于压力锅中固化有利于得到更透明保边性更好的试样。

TJ2562 环氧慢型树脂（3:1）

边缘保护性能好，附着力好，收缩率非常低

Theta Mount 压力冷镶嵌机

固化后不含气泡，更透明保边性更好

磨抛

镶嵌好的试样可以从较粗的碳化硅砂纸磨起，研磨要充分，至少应磨掉2mm，确保将因为剪切造成的剥离层去除掉。研磨时应注意检查研磨位置，以便得到自己欲观察的镍网截面或纵面。

虽然镍本身韧性较高但相对于热喷涂层来说仍较软，故为保证试样表面的平整粗抛应使用无绒丝绸布，精抛使用二氧化硅可将粗抛产生的微小划痕去除掉。

磨料	碳化硅砂纸 P400 P1200 P2000 P2500	SC-JP抛光布	ZN-ZP抛光布
润滑	水	3μm PD-WT多晶金刚石抛光液	0.05μm AO-439二氧化硅抛光液
压力/N	15	20	15
转速/rpm	90/90	80/150	80/120
转向	同向	同向	同向
时间	第一道要至少应磨掉2mm厚度，剩下每道2min	3~5min	1min
以上工艺适用于φ30mm试样；用二氧化硅抛光时最后15s用水冲洗抛光