[发明专利]一种纳米多孔粉体材料的制备方法

权利要求书

1.一种纳米多孔粉体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:

1) 制备前驱体合金A_xT_y，x与y代表各类元素的原子百分比含量，并且0.1%≤y≤50%, x+y=100%；通过超声辅助脱合金的方法去除A_xT_y合金中的A元素，得到通过超声波初级碎化的纳米多孔T粗粉；所述纳米多孔T粗粉的粒径大小范围为1μm~500μm；

2) 将纳米多孔T粗粉与含M的气体在一定温度下接触，使纳米多孔T粗粉中部分或者全部T组成元素与M发生M化反应，得到纳米多孔T-M粗粉，所述纳米多孔T-M粗粉的粒径范围为1μm~600μm；所述M化反应不仅可以获得含M的目标材料，还可以使得纳米多孔T-M粗粉变脆，从而有利于气流磨碎化并制备细粉；

3) 将纳米多孔T-M粗粉通过气流磨进行二级碎化，即得到纳米多孔T-M细粉；所述纳米多孔T-M细粉的粒径大小范围为0.1μm~5μm；

步骤1)-步骤3)中纳米多孔粉体颗粒内部由三维网状的纳米多孔“系带”构成；

所述M包括O、N、H元素中的至少一种；

所述前驱体合金A_xT_y中，T包含Be、B、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ge、Zr、Nb、Mo、Ag、Au、Pt、Pd、Hf、Ta、W、Bi中的至少一种；A包含Li、Na、Mg、Al、K、Ca、Zn、Ga、Rb、Sn、Pb、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、RE(稀土元素)中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种纳米多孔粉体材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体合金中T通过和A结合成金属间化合物相或非晶相存在。

3.根据权利要求1所述的一种纳米多孔粉体材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体合金通过以下方式得到：按照配比称取合金原料；将合金原料充分熔融得到合金熔体后，通过快速凝固方法制备成所述前驱体合金；其中，所述合金熔体的凝固速率为0.1K/s~10⁷K/s；所述前驱体合金的厚度为5μm~50mm。

4.根据权利要求1所述的一种纳米多孔粉体材料的制备方法，其特征在于，所述脱合金的方式为酸溶液反应脱合金或碱溶液反应脱合金；采用酸溶液反应脱合金时，酸溶液为盐酸、硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸、醋酸中的至少一种，且酸溶液的浓度为0.1mol/L~20mol/L；采用碱溶液反应脱合金时，碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种，且碱溶液的浓度为1mol/L~15mol/L。

5.根据权利要求1所述的一种纳米多孔粉体材料的制备方法，其特征在于，所述纳米多孔T粗粉内部多孔“系带”尺寸为2nm~400nm。

6.根据权利要求1所述的一种纳米多孔粉体材料的制备方法，其特征在于，所述含M的气体反应物包括空气、O₂、N₂、NH₃、H₂中的至少一种；所述M化反应包括氧化反应、氮化反应、氢化反应中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种纳米多孔粉体材料的制备方法，其特征在于，所述M化反应的温度为100℃~2000℃，所述纳米多孔T-M粗粉内部多孔“系带”尺寸为3nm~500nm。

8.根据权利要求1所述的一种纳米多孔粉体材料的制备方法，其特征在于，所述纳米多孔T粗粉的M化率为10%~100%。

9.根据权利要求1所述的一种纳米多孔粉体材料的制备方法，其特征在于，所述气流磨的气流粉碎压力为0.1MPa~2MPa，工作温度20℃~200℃；所选用气体包括空气、氮气、惰性气体、水蒸汽中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的一种纳米多孔粉体材料的制备方法，其特征在于，所述纳米多孔T-M细粉内部多孔“系带”尺寸为3nm~500nm。