[发明专利]一种多孔钽膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种多孔钽膜的制备方法，包括以下步骤：一、将钽粉加入到聚乙烯醇缩丁醛溶液中，得到钽粉浆料；二、将钽基体进行打磨，然后采用去离子水进行清洗，得到清洗后钽基体；三、将清洗后钽基体进行化学抛光处理，得到抛光后钽基体；四、将钽粉浆料喷涂到抛光后钽基体表面，得到钽膜生坯材料；五、将钽膜生坯材料进行真空烧结，在钽基体表面得到多孔钽膜。本发明通过在钽基体表面进行喷涂钽粉浆料后烧结，通过浆料浓度和喷涂压力的调控，实现了在钽基体表面获得单分散多孔钽膜，有效地增大了钽基体的表面积，促进了钽基体在不同领域的应用，拓展了钽金属的应用环境。

技术领域

本发明属于难熔金属多孔膜技术领域，具体涉及一种多孔钽膜的制备方法。

背景技术

钽具有熔点高、耐腐蚀性好等特点，从而使其的应用领域十分广阔。在化工、电子、电气等工业中，钽可以取代许多需要由贵重金属材料承担的任务，使相关行业的材料成本显著地降低。利用钽制备的电容装备具有十分明显的优势，主要应用在军用设备中。据统计，世界上钽金属的产量一半被用在钽电容的生产上。

随着材料科学的不断进步，钽逐渐被应用在不同的领域，如生物植入体领域，氢分离纯化等领域。此外，随着制粉技术的不断进步，目前市场上亦可以获得粒径分布窄，球型的超细钽粉，为超薄多孔钽膜的制备奠定了材料基础。

因此需要一种具有高比表面积，具有多孔结构的钽膜的制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种多孔钽膜的制备方法。该方法通过在钽基体表面进行喷涂钽粉浆料后烧结，实现了在钽基体表面获得单分散多孔钽膜，有效地增大了钽基体的表面积，促进了钽基体在不同领域的应用，拓展了钽金属的应用环境。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多孔钽膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将钽粉加入到聚乙烯醇缩丁醛溶液中，得到钽粉浆料；所述钽粉浆料的固含量为45％～65％；

步骤二、将钽基体进行打磨，然后采用去离子水进行清洗，得到清洗后钽基体；

步骤三、将步骤二中得到的清洗后钽基体进行化学抛光处理，得到抛光后钽基体；

步骤四、将步骤一中得到的钽粉浆料喷涂到步骤三中得到的抛光后钽基体表面，得到钽膜生坯材料；

步骤五、将步骤四中得到的钽膜生坯材料进行真空烧结，在钽基体表面得到多孔钽膜。

本发明通过采用聚乙烯醇缩丁醛溶液分散钽粉，可以获得均匀的钽粉浆料，且该钽粉浆料的稳定性、流动性较好，适合于采用喷涂工艺获得钽膜，通过控制通过浆料浓度，保证了得到的钽粉末层为单层钽粉末层构成，通过将钽基体先打磨后化学抛光，在去除氧化皮的同时，获得光亮平整的表面，以及使更多的钽原子暴露出来，提高钽粉与钽基体的烧结活性，使二者形成良好的冶金结合，通过将钽粉浆料喷涂到抛光后钽基体表面，在钽基体表面喷涂一层钽粉浆料，实现了钽粉末的单层分布，初步获得均匀的钽膜生坯材料，通过将钽膜生坯材料进行真空烧结，钽粉与钽基体在高温的作用下，通过扩散使钽粉与基体钽基体形成冶金结合，以及粉末之间产生颗粒粘结形成冶金结合，在钽基体表面得到单层分布的多孔钽膜。

上述的一种多孔钽膜的制备方法，其特征在于，步骤一中所述钽粉为球形钽粉，所述球形钽粉的D90不大于5.6μm。本发明通过控制钽粉的形状，保证了制备的钽膜具有多孔的结构，其中的D90用来表示累积粒度分布为90％，通过控制球形钽粉的D90不大于5.6μm，保证了球形钽粉的粒径处于较小的水平，使制备的多孔钽膜具有超薄的特性。