一种基于Al-Cu一步去合金化制备多孔Al₂Cu化合物的方法

摘要

本发明公开了一种基于Al-Cu一步去合金化制备多孔Al2Cu化合物的方法，该方法通过控制Al-Cu前躯体合金中固溶体相和化合物相的构成、比例及分布，使其在去合金化时间0.5～100小时内的化学去合金化腐蚀过程中，依次获得单孔Al2Cu化合物、双孔金属铜以及单孔金属铜；经本发明方法制得的产物皆显示了均匀的三维、开放、双连续、相互渗透的多孔网络结构特性。

主权项

一种基于Al Cu一步去合金化制备多孔Al2Cu化合物的方法，其特征在于包括有下列步骤：步骤一：制母合金根据目标成分称取质量百分比纯度为99.99wt％的铝及质量百分比纯度为99.999wt％的铜，并将铝、铜混合得到母合金原料；然后将母合金原料置于电弧炉中，并在氩气保护下，熔炼温度为700℃～900℃，熔炼15～30min后，随炉冷却至25℃～40℃后，制得铝铜合金铸锭；铝铜合金铸锭中铜的原子百分比为13～20％，其余为铝；步骤二：制合金条带将步骤一制得的铝铜合金铸锭去除表层氧化皮，并采用熔炼 甩带设备制铝铜合金条带；制甩带条件：在1×10 3～5×10 3Pa真空度下，加热至800℃～900℃，使去除氧化皮的铝铜合金铸锭熔融，然后将熔融的铝铜合金吹铸形成合金条带；吹铸所需压力为0.01～1MPa；吹铸形成的合金条带在冷却速率为106～108K/s条件下进行冷却；制得的铝铜合金条带的长为2～20mm、宽为4～6mm、厚为20～40μm；步骤三：一步去合金化将步骤二制得的铝铜合金条带置于15℃～30℃的腐蚀液中进行去合金化处理0.5～100小时，从而制得随去合金化时间0.5～100小时变化的具有层次性的纳米多孔结构的时间 化合物或金属铜条带；所述腐蚀液为盐酸、硫酸、磷酸、或者柠檬酸、水杨酸、乙二酸、酒石酸、乳酸；所述的去合金化时间包括有第一段成型时间、第二段成型时间和第三段成型时间；第一段成型时间为0.5h～10h，成型产物为单孔Al2Cu化合物条带；第二段成型时间为10h～80h，成型产物为双孔金属铜条带；第三段成型时间为80h～100h，成型产物为单孔金属铜条带；步骤四：后处理与保存将步骤三得到的单孔Al2Cu化合物条带顺次采用去离子水和无水乙醇进行清洗，然后将清洁单孔Al2Cu化合物条带保存在真空度为1×10 1MPa的真空室内，以避免其被氧化；将步骤三得到的双孔金属铜条带顺次采用去离子水和无水乙醇进行清洗，然后将清洁双孔金属铜条带保存在真空度为1×10 1MPa的真空室内，以避免其被氧化；将步骤三得到的单孔金属铜条带顺次采用去离子水和无水乙醇进行清洗，然后将清洁单孔金属铜条带保存在真空度为1×10 1MPa的真空室内，以避免其被氧化。