[发明专利]一种有效提高比表面积的泡沫金属制备方法

说明书

本发明公开了一种有效提高比表面积的泡沫金属制备方法，首先在聚氨酯泡沫上进行导电处理，电沉积至少一种金属，得到泡沫金属基体，然后将所得的泡沫金属基体进行氢气气氛的热处理以去除聚氨酯，再在泡沫金属基体上沉积与泡沫金属基体不相同的金属材质，得到泡沫金属合金；将泡沫金属合金在氮气、氩气或氦气的保护气氛下，或在真空度小于1*10^‑1Pa的真空条件下进行扩散热处理，扩散热处理结束后快速冷却，最终得到超高比表面积的泡沫金属合金。本发明基于异种金属在高温互扩散过程中的扩散速率差异，在扩散进行最为剧烈时快速降温让扩散反应迅速停止，从而将因扩散不完全所留下来的空位、孔洞等缺陷保留下来，形成了超高比表面积泡沫金属。

技术领域

本发明涉及泡沫金属制备技术领域，具体涉及一种有效提高比表面积的泡沫金属制备方法。

背景技术

泡沫金属材料是一种优异的功能化环保材料，它集力学、热学、电学、声学等性能于一体，在材料领域拥有不可替代的重要地位。高孔隙率及高比表面积是泡沫金属的结构特征和重要特性，也是决定泡沫金属在吸声吸能、阻尼降噪、电磁屏蔽、过滤分离等领域具有明显应用优势的关键性能。目前，三维网状的开孔泡沫金属制备主要采用电沉积和气相沉积的方法，所制备的泡沫金属纤维表面为光滑或接近光滑状态，如图1-2所示。这导致泡沫金属的高比表面积难以进一步的提高，限制了其更广泛的应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种有效提高比表面积的泡沫金属制备方法，基于异种金属在高温互扩散过程中的扩散速率差异，在扩散进行最为剧烈的时候快速降温让扩散反应迅速停止，从而将因扩散不完全所留下来的空位、孔洞等缺陷保留下来，形成超高比表面积泡沫金属。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种有效提高比表面积的泡沫金属制备方法，包括如下步骤：

S1、在聚氨酯泡沫上进行导电处理，电沉积至少一种金属，得到泡沫金属基体；

S2、将步骤S1中所得的泡沫金属基体在氢气气氛下进行热处理以去除聚氨酯，所述热处理的温度为400℃-1000℃；

S3、在经过热处理后的泡沫金属基体上沉积与步骤S1中所电沉积的金属不相同的另一种金属材质，得到泡沫金属合金；

S4、对步骤S3中得到的泡沫金属合金在氮气、氩气或氦气的保护气氛下，或在真空度小于1*10^-1Pa的真空条件下进行扩散热处理，所述扩散热处理的温度为600℃-1000℃；扩散热处理结束后快速冷却至室温，冷却速率大于10℃/min，最终得到超高比表面积的泡沫金属合金。

需要说明的是，步骤S1中的金属为镍、铜或铁。

需要说明的是，步骤S1中，所述泡沫金属基体的规格为5PPI-200PPI。

需要说明的是，步骤S2中，所述热处理的时间为10min-300min。

需要说明的是，步骤S3中，所述沉积采用电沉积或气相沉积的方式。

需要说明的是，步骤S3中，所述金属材质为镍、铜或铁。

需要说明的是，步骤S4中，所述扩散热处理的时间为1h-20h。

本发明的有益效果在于：

本发明基于异种金属在高温互扩散过程中的扩散速率差异，在扩散进行最为剧烈时快速降温让扩散反应迅速停止，从而将因扩散不完全所留下来的空位、孔洞等缺陷保留下来，形成了超高比表面积泡沫金属。

附图说明

图1为现有技术制备得到的泡沫金属表面形貌示意图；

图2为图1的放大示意图；