一种采用模板法构筑超轻空心管微点阵金属材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种采用模板法构筑超轻空心管微点阵金属材料及其制备方法，第一步用快速成型技术制备所需结构的微点阵模板；第二步在模板表面进行化学镀或者电镀制备金属薄膜；第三步经烧蚀或化学刻蚀掉模板，得到超轻超轻空心管微点阵金属材料。采用本发明方法制得的金属材料具有超轻、高孔隙率、高强韧性、高比强度、高比刚度等一些优良的机械性能，兼具功能和结构双重作用，是一种性能优异的多功能工程材料。

主权项

一种采用模板法构筑超轻空心管微点阵金属材料的制备方法，其特征在于包括有下列制备步骤：步骤一：构造立体微点阵模板；采用3D成型技术制作出立体微点阵模板；所述立体微点阵模板的结构包括有简单立方、体心立方、面心立方、简单六方、简单四方、体心四方、R心六方、简单正交、O心正交、体心正交、面心正交、简单斜方、O心单斜、简单三斜、(10,3)‑α结构或者金刚石正四面体结构；3D成型技术制作立体微点阵模板所选用的材料为高分子聚合物；步骤二：在立体微点阵模板上制作金属膜材料，得到预成型结构体；采用化学镀工艺在立体微点阵模板上制作金属膜材料，得到预成型结构体；金属膜材料的成分可以是单一的、质量百分比纯度为99.0%～99.99%的镍、铜、铝、锌、锡、金、银、钯或者铬；也可以是锌铁合金、锌钴合金、锌钛合金、锌铬合金、锌锰合金、锌镍合金、铜锡合金、铜镍铬合金或者银铟合金；采用化学镀时，先配制化学镀液，然后用氨水调节化学镀液的pH值，pH=4.8～5.1，设置化学镀反应温度为75～85℃，化学镀时间为2～10分钟；步骤三：去除3D模板后得到超轻超轻空心管微点阵材料；将步骤二得到的预成型结构体采用烧蚀去除掉步骤一制得的立体微点阵模板，得到超轻超轻空心管微点阵材料；烧蚀工艺条件为：采用马弗炉，体积百分比浓度为99.99%的氮气为保护气氛，以升温速度为10～20℃/min条件下升温到350～500℃，并在350～500℃温度下保温30～90分钟。