專利名稱：一種采用配合物制備超細(xì)泡沫銅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于泡沫金屬材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及以Cu-Zn合金為基體，在配合 物的作用下，采用化學(xué)腐蝕工藝制備超細(xì)泡沫銅的方法。
背景技術(shù)：
泡沫金屬材料是指在金屬或合金材料中宏觀的或微觀的孔洞體積分?jǐn)?shù)大于15% 后，材料就會(huì)因孔洞的存在而產(chǎn)生一些奇異的功能性能，從而形成的一類新型的功能與結(jié) 構(gòu)一體化的工程材料。由于泡沫金屬內(nèi)部存在許多孔隙，孔隙的大小、多少、均勻性、連通及 封閉都將影響它的性能?？讖揭话阒缚紫兜钠骄睆剑@是泡沫金屬的基本參數(shù)。
傳統(tǒng)的泡沫金屬制備工藝主要包括熔體發(fā)泡，粉末冶金，復(fù)膜滲流鑄造等，這樣得 到的泡沫金屬孔徑一般較大，O. 1 10mm或更大( 一般粉末冶金金屬孔徑不大于0. 3mm)。 探索簡(jiǎn)單的制備工藝，減少其孔徑尺寸，使其具有更高的比表面積以及其他獨(dú)特的物理、化 學(xué)以及力學(xué)性能，例如獨(dú)特的電磁性能、更高的化學(xué)活性等，是泡沫金屬新的發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用配合物制備超細(xì)泡沫銅的方法，制備出孔徑細(xì)小均 勻、韌帶輪廓清晰、骨架結(jié)構(gòu)完整的泡沫銅，孔徑200 600nm，韌帶寬度100 300nm。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種采用配合物制備超細(xì)泡沫銅的方法，按照以下 步驟實(shí)施， 步驟一，按重量百分比Cu-wt60 % Zn或Cuit70 % Zn或Cuit80 % Zn稱取銅粉和 鋅塊； 步驟二，將步驟一稱取的純銅粉和純鋅塊置于石墨坩堝中，氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行熔煉， 先經(jīng)過20 30分鐘從室溫加熱到500 520°C ，并保溫30 40分鐘分鐘，再經(jīng)過30 40 分鐘加熱到920 950°C ，并保溫50 60分鐘，經(jīng)過100 120分鐘降溫到330 350°C ， 并保溫100 120分鐘，然后隨爐冷卻至室溫，得到合金Cuit60% Zn或合金Cuit70% Zn 或合金Cu-wt80% Zn ; 步驟三，配制5M的NH4C1和1M的HC1，按體積比NH4C1 : HC1為1 2 : 1混合， 作為腐蝕液； 步驟四，將步驟二制得的合金除去氧化皮后置于步驟三制得的腐蝕液中，腐蝕液 和合金體積比為IOO : 1，水浴溫度為6(TC 8(TC，將合金在腐蝕液中直接進(jìn)行普通化學(xué) 腐蝕，待無明顯的氣泡冒出后，將處理后的金屬置于蒸餾水中清洗至中性，即得到超細(xì)泡沫 銅。 本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，
銅粉的純度為99.9%。
鋅塊的純度為99. 9%。 本方明的方法利用普通化學(xué)腐蝕，制備孔徑細(xì)小均勻、韌帶輪廓清晰、骨架結(jié)構(gòu)完整的超細(xì)泡沫銅材料，且工藝簡(jiǎn)單，孔徑為200 600nm，韌帶寬度100 300nm。


圖1是本發(fā)明方法的流程圖； 圖2是Cuit70% Zn腐蝕后得到超細(xì)泡沫銅的表面SEM照片；
圖3是Cuit70% Zn腐蝕后得到超細(xì)泡沫銅的斷面SEM照片。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1 按重量百分比Cuit60X Zn稱取銅粉60g(純度99. 9% )和純鋅塊90g(純度 99.9% )，置于石墨坩堝中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行熔煉。熔煉的主要工藝是從室溫起，經(jīng)過 20分鐘加熱到520°C ，在520。C保溫40分鐘，再經(jīng)過40分鐘加熱到950°C ，在950。C保溫60 分鐘，經(jīng)過120分鐘降溫到35(TC，在35(TC保溫120分鐘，然后隨爐冷卻至室溫，得到合金 Cu-wt60% Zn。 配制5M NH4C1和1M HC1，按體積比1 : 1比例混合，作為腐蝕液，水浴溫度80°C， 腐蝕液和合金Cuit60X Zn按體積比為100 : 1，進(jìn)行反應(yīng)，待無明顯的氣泡冒出時(shí)，反應(yīng) 結(jié)束；將處理后的金屬置于蒸餾水中清洗至中性，即得到超細(xì)泡沫銅。
實(shí)施例2 按重量百分比Cuit70% Zn稱取銅粉45g(純度99. 9 % )和純鋅塊105g(純度 99.9% )，置于石墨坩堝中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行熔煉。熔煉的主要工藝是從室溫起，經(jīng)過 25分鐘加熱到510°C ，在51(TC保溫35分鐘，再經(jīng)過35分鐘加熱到940°C ，在94(TC保溫50 分鐘，經(jīng)過110分鐘降溫到34(TC，在34(TC保溫110分鐘，然后隨爐冷卻至室溫，得到合金 Cu-wt70% Zn。 配制5M NH^1和1M HC1，按體積比1.5 : l比例混合，作為腐蝕液。水浴溫度
7(TC，腐蝕液和合金Cuit70X Zn按體積比為100 : l，進(jìn)行反應(yīng)，待無明顯的氣泡冒出時(shí)，
反應(yīng)結(jié)束；將處理后的金屬置于蒸餾水中清洗至中性，即得到超細(xì)泡沫銅。 得到的超細(xì)泡沫銅的表面SEM照片及斷面SEM照片如圖2、圖3所示，該超細(xì)泡沫
銅韌帶輪廓清晰，骨架結(jié)構(gòu)完整的超細(xì)泡沫銅材料，孔徑在200 600nm，韌帶寬度100
300nm。 實(shí)施例3 按重量百分比Cuit80% Zn稱取銅粉30g(純度99. 9 % )和純鋅塊120g(純度 99.9% )，置于石墨坩堝中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行熔煉。熔煉的主要工藝是從室溫起，經(jīng)過 30分鐘加熱到500°C ，在500。C保溫30分鐘，再經(jīng)過30分鐘加熱到920°C ，在920。C保溫60 分鐘，經(jīng)過100分鐘降溫到33(TC，在33(TC保溫100分鐘，然后隨爐冷卻至室溫，得到合金 Cu-wt80% Zn。 配制5M NH4C1和1M HC1 ，按體積比2 : 1比例混合，作為腐蝕液。水浴溫度60°C ， 腐蝕液和合金Cuit80X Zn按體積比為100 : 1，進(jìn)行反應(yīng)，待無明顯的氣泡冒出時(shí)，反應(yīng) 結(jié)束；將處理后的金屬置于蒸餾水中清洗至中性，即得到超細(xì)泡沫銅。
權(quán)利要求
一種采用配合物制備超細(xì)泡沫銅的方法，其特征在于，按照以下步驟實(shí)施，步驟一，按重量百分比Cu-wt60％Zn或Cu-wt70％Zn或Cu-wt80％Zn稱取銅粉和鋅塊；步驟二，將步驟一稱取的純銅粉和純鋅塊置于石墨坩堝中，氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行熔煉，先經(jīng)過20～30分鐘從室溫加熱到500～520℃，并保溫30～40分鐘分鐘，再經(jīng)過30～40分鐘加熱到920～950℃，并保溫50～60分鐘，經(jīng)過100～120分鐘降溫到330～350℃，并保溫100～120分鐘，然后隨爐冷卻至室溫，得到合金Cu-wt60％Zn或合金Cu-wt70％Zn或合金Cu-wt80％Zn；步驟三，配制5M的NH4Cl和1M的HCl，按體積比NH4C1∶HCl為1～2∶1混合，作為腐蝕液；步驟四，將步驟二制得的合金除去氧化皮后置于步驟三制得的腐蝕液中，腐蝕液和合金體積比為100∶1，水浴溫度為60℃～80℃，將合金在腐蝕液中直接進(jìn)行普通化學(xué)腐蝕，待無明顯的氣泡冒出后，將處理后的金屬置于蒸餾水中清洗至中性，即得到超細(xì)泡沫銅。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述銅粉的純度為99. 9%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鋅塊的純度為99. 9%。
全文摘要
本發(fā)明公開的一種采用配合物制備超細(xì)泡沫銅的方法，通過熔煉工藝制備合金Cu-wt60，70，80％Zn，將熔煉好的合金表面的氧化皮除去，配制5M NH4Cl和1M HCl，按體積比為1～2∶1比例混合為腐蝕液，水浴溫度在60～80℃，腐蝕液和合金按體積比100∶1，直接進(jìn)行普通化學(xué)腐蝕，待無明顯的氣泡冒出時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，將樣品置于蒸餾水中清洗至中性，即得到超細(xì)泡沫銅。本方法制得的超細(xì)泡沫銅孔徑細(xì)小均勻，韌帶輪廓清晰，骨架結(jié)構(gòu)完整，孔徑200～600nm，韌帶寬度100～300nm。
文檔編號(hào)C22C1/08GK101781724SQ201010105738
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者梁淑華, 毛蓉, 王獻(xiàn)輝, 鄒軍濤 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)