[发明专利]一种多孔钽片的制备方法

说明书

本发明属于钽片制备技术领域，公开一种多孔钽片的制备方法，采用电解腐蚀的方式，以无水酒精与四乙基氯化铵配制成电解质溶液；采用钽片作为阳极电极、不锈钢板作为阴极电极，阳极电极和阴极电极均置于电解槽中并固定好极间距；将电解质溶液加入电解槽中，将阳极电极、阴极电极分别连接至直流电源的正负极，开始电解腐蚀制备多孔钽片。采用本制备方法，在电解腐蚀过程中不会生成难溶物沉积在多孔钽片上，制备所得多孔钽片成分单一、纯度较高、孔隙率高、比表面积大；电解质溶液成分简单，易于控制，成分不易分解，且工艺稳定；将电解槽置于超声波震动器中，使电解腐蚀过程在超声强化作用下完成，可加快钽片上电解腐蚀产物的排出。

技术领域

本发明涉及钽片制备技术领域，具体地，涉及一种多孔钽片的制备方法。

背景技术

金属钽具有熔点高、冷加工性能好、化学稳定性高、抗液态金属腐蚀能力强、表面氧化膜介电常数大等一系列优异性能，在电子、冶金、钢铁、化工、硬质合金、原子能、超导技术、汽车电子、航空航天、医疗卫生和科学研究等高新技术领域均有重要应用。但由于钽的高熔点特性，其制备的材料孔隙率较低，孔隙大小不均匀且闭孔率高，而制作出来的钽片由于孔隙率低，孔隙大小不均匀，比表面积小，影响正常使用。

目前，关于多孔钽片的制备上主要包含：气相沉积法、激光熔覆法两种。其中，气相沉积法制备的多孔钽片具有高容积孔隙率、低弹性模量和高表面摩擦系数的特性，不过该工艺操作条件要求严格、沉积速度慢、生产成本高，同时由于钽属于难溶金属，其蒸发非常困难。另外，多孔钽片工件激光熔覆的制造方法具备能量可控性高、加工热影响区窄、加工效率高等优点，可更好的适应柔性制造环境，但其需要另外进行激光熔覆切割，导致成本大大增加，限制了其广泛应用。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种操作简便快捷、成本低廉、易于得到比表面积大和孔隙率高的多孔钽片的制备方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种多孔钽片的制备方法，采用电解腐蚀的方式，以无水酒精与四乙基氯化铵配制成电解质溶液；采用钽片作为阳极电极、不锈钢板作为阴极电极，阳极电极和阴极电极均置于电解槽中并固定好极间距；将电解质溶液加入电解槽中，将阳极电极、阴极电极分别连接至直流电源的正负极，开始电解腐蚀制备多孔钽片（以上步骤的先后顺序可打乱）。

进一步地，电解质溶液中四乙基氯化铵的浓度为0.05～0.4mol/L。

优选地，电解质溶液中四乙基氯化铵的浓度为0.05～0.1mol/L。

进一步优选地，电解质溶液中四乙基氯化铵的浓度为0.1mol/L。

具体地，电解质溶液中无水酒精纯度为95～99.7%。

进一步地，极间距为1～5cm。

进一步地，电解腐蚀采用的电压为10～40V；或者电解腐蚀采用的电流为1～4A。

进一步地，电解腐蚀时间为20s～30min，其中电解腐蚀时间与电解腐蚀电压呈反相关，即电压越小，则电解腐蚀时间需越长。

进一步地，钽片和/或不锈钢板在固定至电解槽中前需进行超声波清洗。

更进一步地，不锈钢板在进行超声波清洗前需打磨去除表面氧化膜层。

进一步地，准备可容纳电解槽的超声波震动器，将电解槽放置于超声波震动器中进行超声，使电解腐蚀过程在超声强化作用下进行。

优选地，超声功率350～450W，频率为35000～45000HZ。

进一步优选地，超声功率400W，频率为40000HZ。

进一步地，电解质溶液液面在电解槽高度的2/3处。