[发明专利]一种开孔泡沫铜镍复合材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种开孔泡沫铜镍复合材料的制备方法，涉多孔材料领域，将开孔的聚氨酯泡沫依次置于碱液和酸液中清洗后置于粗化液中进行粗化处理，在聚氨酯泡沫表面浸涂一层导电胶并进行热处理，并在聚氨酯泡沫表面交替镀铜和镀镍，将镀镍和镀铜后的的聚氨酯泡沫进行烧结处理即可得到开孔泡沫铜镍。本发明制备出的开孔泡沫铜镍复合材料孔隙率高、孔径大、孔分布均匀，同时兼具铜的优良导电能力和镍的抗腐蚀能力，具有广阔的应用前景，采用浸涂导电胶法对聚氨酯泡沫进行导电化处理，与传统表面处理和化学镀相比，简化了工艺流程，降低了制备成本，而且本发明工艺简单、安全，对环境基本无污染。

技术领域

本发明涉多孔材料领域，尤其是一种泡沫铜镍复合材料的制备方法。。

背景技术

泡沫金属是指含有气体孔隙，具有一定强度和刚度的多孔金属，具有比重小、比表面大、能量吸收性好,阻焰、耐热耐火、抗热震、气敏、能再生、加工性好等优点。泡沫金属材料可分为通孔体泡沫金属和闭孔体泡沫金属，通孔体泡沫金属具有换热散热能力高、吸声性好、渗透性优、电磁波吸收性好的优点，而闭孔体泡沫金属具有导热率低等优点。作为一种新型功能材料,多孔泡沫金属在电子、通讯、化工、冶金、机械、建筑、交通运输业中,甚至在航空航天技术中有着广泛的用途。

目前,已经商品化生产的泡沫金属有泡沫铝、泡沫铜、泡沫镍和泡沫铁镍等，主要的制备方法有以下六种：铸造法、粉末冶金法、电沉积法、烧结法、熔融金属发泡法和共晶定向凝固法。电沉积法将离子态金属电镀于开孔聚合物泡沫基体上，经过热处理去除聚合物制得。

专利CN104087975A发明了一种泡沫铜的制备方法，该工艺采用聚氨酯泡沫作为基体，经过除油、一次粗化、二次粗化、敏化、活化、解胶等表面处理后进行化学镀铜，再经过电镀加厚镀层，最后热处理得到泡沫铜材料。其不足之处在于，该工艺表面处理过程复杂、成本高，热处理过程中的焚烧产物会污染环境，在氢气中进行高温热处理具有一定危险性，此外，泡沫铜虽然具有一些明显的优点,但是由于铜的耐腐蚀性能较差,导致泡沫铜在耐腐蚀性能上效果不好,从而限制了其应用。文献《电沉积法制备多层泡沫铜/镍》阐述了一种多层泡沫铜、镍的制备方法，主要步骤包括：聚氨酯泡沫基体的预处理、化学镀、电镀，但其预处理过程包括粗化、敏化、活化和解胶等过程，工艺繁杂，且未经热处理，聚氨酯泡沫基体仍留在金属材料中，影响其导电能力等性能。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种开孔泡沫铜镍复合材料的制备方法,以解决现有电沉积技术工艺繁杂、污染环境、安全性差，制备出的单层泡沫材料韧性差、强度低等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案的详细步骤如下：

步骤(1)：将开孔的聚氨酯泡沫依次置于碱液和酸液中清洗后置于粗化液中进行粗化处理；

步骤(2)：在聚氨酯泡沫表面浸涂一层导电胶并进行热处理，热处理温度为80-120℃，时间为20-30h；

步骤(3)：在聚氨酯泡沫表面镀铜；

步骤(4)：在镀铜后的聚氨酯泡沫表面镀镍后再镀铜，并依次交替，镀镍和镀铜的总层数为2-6层；

步骤(5)：将步骤(4)中镀镍和镀铜后的的聚氨酯泡沫用蒸馏水冲洗并干燥后放入电阻炉，并不断向电阻炉中注入惰性气体进行烧结处理，将电阻炉的排出气体导入至液体介质中，烧结温度为200-400℃，保温时间为1-5h，电阻炉自然冷却后，将经烧结后的材料取出，用蒸馏水冲洗并干燥后即可得到开孔泡沫铜镍。

步骤(1)中所述聚氨酯泡沫的孔隙率在80％以上。

步骤(1)中所述碱液是浓度为1-5mol/L的NaOH溶液。

步骤(1)中所述酸液是浓度为1-5mol/L的盐酸。

步骤(1)中所述粗化液为1-6g/L的三氧化铬和1-6ml/L的浓硫酸。