[发明专利]一种制备纳米多孔铜的方法

摘要

本发明一种制备纳米多孔铜的方法，涉及有纳米级孔隙的金属的制造，步骤是：依据目标合金Cu原子百分比为50.00%-Zr原子百分比为42.50%～50.00%(-Al)原子百分比为余量中各元素原子百分数at.%计算所需原料的质量，称取铜片、锆粒和铝块，混合得到母合金原料，然后将该母合金原料置于真空电弧炉中熔炼，制得Cu-Zr(-Al)合金铸锭，然后采用熔炼-甩带设备制备Cu-Zr（-Al）非晶合金条带，再一步去合金化制得纳米多孔金属铜条带，将其清洁后保存在真空度为1×10-1MPa的真空室内，以避免其被氧化，备用，克服了现有技术制备工艺复杂，成本高，不利于产业化规模生产的缺点。

主权项

一种制备纳米多孔铜的方法，其特征在于步骤是：第一步，制备Cu‑Zr(‑Al)合金铸锭依据目标合金Cu原子百分比为50.00%‑Zr原子百分比为42.50%～50.00%(‑Al)原子百分比为余量中各元素原子百分数at.%计算所需原料的质量，称取质量百分比纯度为99.99%的铜片、质量百分比纯度为99.99%的锆粒和质量百分比纯度为99.99%的铝块，并将称取的铜片、锆粒和铝块混合得到母合金原料，然后将该母合金原料置于真空电弧炉中，添加7g纯锆独立放置于真空电弧炉中作为除氧材料且不与已放入的母合金原料接触，在氩气保护下，熔炼电流从30A缓慢升高到110A，重复熔炼4次，每次40秒，确保合金组织均匀性，随炉冷却，制得Cu‑Zr(‑Al)合金铸锭，其中铜的原子百分比为50.00%、锆的原子百分比为42.50%～50.00%、铝的原子百分比为其余量或零；第二步，制备非晶合金条带将第一步制得的Cu‑Zr(‑Al)合金铸锭去除表层氧化皮，并采用熔炼‑甩带设备制备Cu‑Zr（‑Al）非晶合金条带，甩带条件为：在9.0×10‑4～8.0×10‑4Pa真空度下，加热至900～1100℃，使去除氧化皮的Cu‑Zr（‑Al）合金铸锭熔融，然后将熔融的合金吹铸形成非晶合金条带，吹铸所需压力为0.8～1.0MPa，吹铸所需铜轮转速为40～50m/s，通过吹铸制得的非晶合金条带的长为60～300cm，宽为1.5～2mm，厚度为20～40μm；第三步，一步去合金化从第二步制得的非晶合金条带上截取30～40mm长的试样，室温下置于0.5M氢氟酸腐蚀液中进行去合金化处理300～600s，从而制得随去合金化时间300～600s变化的具有层次性的纳米多孔结构的纳米多孔金属铜条带；第四步，纳米多孔金属铜条带的后处理与保护将第三步制得的纳米多孔金属铜条带先采用去离子水清洗，再用无水乙醇进行清洗，然后将清洁的纳米多孔金属铜条带保存在真空度为1×10‑1MPa的真空室内，以避免其被氧化，备用。