泡沫镍主要应用于镍氢及镍镉电池的电极材料,此类电池具有优良的电性能、合理的性价比以及对环境友好和使用安全等特点。泡沫镍常采用泡沫塑料电镀的方法制备,该制备方法适合大规模连续化生产,且产品质量均一性及质量可靠性较高。但是在实际生产的过程,泡沫镍暗裂现象时有发生。由于暗裂出现的位置及时间的随机性较大,难以判断其具体成因。为了深入理解镍板中的暗裂成因,本文就泡沫镍板冷却过程中热应力问题开展一系列研究工作。主要研究工作如下:1.在泡沫镍生产线上搭建了实验平台,对泡沫镍的生产过程开展了实验研究。实验得到了实际运行中的相关参数,包括氧化段还原段的温控特征、冷却段的温度分布特性等,为后续的数值模拟提供了参考。2.建立了冷却段的流动与传热数值计算模型,实验验证了数值模拟的可靠性。通过对泡沫镍在冷却段中的传热过程进行模拟,得到了冷却段的流场及温度场分布。经过对泡沫镍板温度场的分析,得到了泡沫镍板最大温度梯度的位置及数值。3.基于数值计算模型,分析了还原性气体入口流速、温度、泡沫镍板运动速度及还原性气体入口大小、位置等参数对泡沫镍板最大温度梯度的影响规律。研究结果表明,泡沫镍板运动速度及还原性气体入口的位置对泡沫镍板最大温度梯度的影响较大。因此,在冷却段的设计中,如果将还原性气体的入口位置布置在冷却段侧面,能够产生较好的传热效果。4.基于泡沫镍板传热过程的分布特征,开展了泡沫镍板的热应力的数值计算。首先将泡沫镍板的整体温度场作为载荷,分析了泡沫镍板的整体热应力分布;然后,建立了泡沫镍胞元结构的三维模型,将泡沫镍板温度梯度最大处的温度场作为载荷,分析了胞元结构的热应力;最后,建立了三种具有缺陷结构的胞元,研究了缺陷结构对泡沫镍胞元热应力的影响。