第四章 聚氨酯海绵导电化处理——真空磁控溅射镀镍法

聚氨酯海绵具有较为均匀的三维网络通孔结构、厚度可调、良好的化学和电化学稳定性、高温分解、价格低廉等特点，在电沉积法制造泡沫镍的技术中被用作模芯材料。由于聚氨酯海绵模芯本身为绝缘体，需首先对其进行导电化处理，以完成后续的电沉积加工过程。

对聚氨酯海绵模芯的导电化处理的方式主要有真空磁控溅射镀镍法、化学镀镍法、涂导电胶法等工艺。在泡沫镍制造领域，真空磁控溅射镀镍工艺有其独到的优势。与化学镀镍法相比，它不仅避免了化学镀镍工艺中引入杂质元素磷的问题，对于泡沫镍在先进二次电池中的应用，磷会增加电池的内阻，而且泡沫镍作为电催化和催化剂应用时，磷有可能降低镍的催化效果。更为重要的是，真空磁控溅射镀镍法克服了化学镀镍工艺中，复杂的废水处理难题，包括聚氨酯海绵在化学镀镍前处理产生的各种废水。真空磁控溅射镀镍工艺理论上不会产生任何工业三废，是绿色制造的优选。与涂导电胶法相比，它具有导电膜层均镀能力好、与基材结合强度高、有组织智能化生产的技术条件、产品质量稳定，适合大规模生产和管理。目前的企业现状和技术水平已经彰显了它作为未来制造业可持续发展的前景，具有高效、智能化、能耗可调、清洁生产的潜在优势。

本章论述的内容是磁控溅射技术在泡沫镍制造工程中的成功应用，它不仅是高品质泡沫镍生产技术路线中不可或缺的工艺环节，而且为该产业开展绿色智能化生产铺平了道路。当然，这一范例也为磁控溅射的科学技术价值增加了若干内容。有关工艺和设备的技术创新成果虽然只是物理气相沉积科学成就中极为有限的部分，但是也必然会给十分关注它的人们带来启迪。

另外，本章有较大篇幅涉及真空方面的理论、实践、设备和术语，不少属于真空常识。专门列出4.1节，是因为真空是磁控溅射的基础，磁控溅射的实际应用离不开真空技术和真空设备，其技术内涵与真空状态关系密切。本书特地安排这一节既是理顺内容、承上启下的需要，也是为了不同层次的读者阅读方便。