纳米多孔铜的制备方法

摘要

本发明纳米多孔铜的制备方法，涉及有孔隙的合金的制造，是一种采用自由脱合金技术制备纳米多孔铜的方法，步骤是：先依据目标合金中各元素的原子百分比：Cu为50.00～55.00%、Hf为40.00～45.00%和其余为铝，称取质量百分比纯度为99.99%的铜片、质量百分比纯度为99.99%的铪粒以及质量百分比纯度为99.99%的铝块，该母合金原料置于真空电弧炉中，熔炼制得Cu-Hf-Al母合金铸锭；再将该母合金铸锭制备Cu-Hf-Al非晶合金条；最后用用低浓度氢氟酸溶液进行去合金化处理制备纳米多孔金属铜条带。本发明方法克服了现有技术制备工艺操作复杂，成本高，生产周期长，不适宜大规模工业化生产的缺点。

主权项

纳米多孔铜的制备方法，其特征在于：是一种采用自由脱合金技术制备纳米多孔铜的方法，步骤是：第一步，制备Cu‑Hf‑Al母合金铸锭依据目标合金中各元素的原子百分比：Cu为50.00～55.00%、Hf为40.00～45.00%和其余为铝，其中Cu、Hf和Al缺一不可，且Cu、Hf和Al的原子百分数之和为100，计算所需原料的质量，称取质量百分比纯度为99.99%的铜片、质量百分比纯度为99.99%的铪粒以及质量百分比纯度为99.99%的铝块，并将称取的铜片、铪粒和铝块混合得到母合金原料；然后将该母合金原料置于真空电弧炉中，将7g纯锆独立放置于真空电弧炉中不与母合金接触,作为除氧材料，在氩气保护下进行熔炼，熔炼电流从30A逐渐升高到110A，重复熔炼3～4次，每次38～42秒，随炉冷却，制得Cu‑Hf‑Al母合金铸锭，其中铜的原子百分比为50.00～55.00%、铪的原子百分比为40.00～45.00%和其余为铝；第二步，制备Cu‑Hf‑Al非晶合金条带将第一步制得的Cu‑Hf‑Al母合金铸锭去除表层氧化皮，并采用熔炼‑甩带设备制备Cu‑Hf‑Al非晶合金条带，甩带条件为：在9.0×10^‑4～8.0×10^‑4Pa真空度下，加热至800～900℃，使去除氧化皮的Cu‑Hf‑Al母合金铸锭熔融，然后将熔融的Cu‑Hf‑Al合金吹铸形成非晶合金条带，吹铸所需压力为0.8～1.0MPa；吹铸所需铜辊转速为40～50m/s，制得的Cu‑Hf‑Al非晶合金条带的长为60～300cm，宽为1.5～2mm，厚度为20～40μm；第三步，用低浓度氢氟酸溶液进行去合金化处理制备纳米多孔金属铜条带从第二步制得的Cu‑Hf‑Al非晶合金条带上截取30～40mm长的试样，在室温下置于腐蚀液中进行去合金化处理240～360s，从而制得具有随去合金化时间变化的纳米多孔结构的纳米多孔金属铜条带，所述腐蚀液为浓度为0.4M的HF；第四步，纳米多孔金属铜条的后处理与保护将第三步制得的纳米多孔金属铜条带先用去离子水清洗，再用无水乙醇清洗，共重复清洗3次，然后将清洁过的纳米多孔金属铜条带保存在真空度为1×10^‑1MPa的真空室内备用。