[发明专利]一种多孔金属泡沫铜的制备方法

摘要

本发明涉及一种多孔金属泡沫铜的制备方法，包括如下步骤：(1)除油；(2)一次粗化；(3)二次粗化；(4)一次还原；(5)敏化；(6)活化；(7)二次还原；(8)化学镀铜；(9)电镀铜；(10)热处理。该方法解决了现有制备技术存在的孔结构分布不均匀、孔隙率低、镀层质量差、比表面积小等问题。提供了一种简单易操作，过程可控性高，原料来源广，价格低廉，所制备的泡沫铜具有良好的孔结构，镀层质量好，比表面积大，具有较好的强度。

主权项

1.一种多孔金属泡沫铜的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：(1)除油：将孔隙率≧90％的聚氨酯泡沫塑料样品浸入除油液中，于60℃水浴中，采用频率为40KHz的超声清洗10min，取出泡沫，用60℃温水浸泡3min，再用流动的蒸馏水冲洗5min；处理时要注意使聚氨酯泡沫塑料基体充分浸润在除油液中，并不断用玻璃棒挤压，除去基体中的气泡；除油液配方为：45g/L碳酸钠、35g/L磷酸三钠、60g/L氢氧化钠、0.5ml/L表面活性剂OP‑10；(2)一次粗化：将步骤(1)处理后的聚氨酯泡沫塑料基体放入一次粗化液中，在水浴加热条件下进行粗化处理25min,水浴温度为60℃，粗化处理后，用流动蒸馏水冲洗聚氨酯泡沫塑料5min，烘干；其中，一次粗化液配方为：10vol.％硝酸，9mol/L双氧水，7g/L高锰酸钾，调节溶液pH=3；粗化过程中不断用玻璃棒搅拌翻动泡沫，除去其中气泡，保证粗化均匀；(3)二次粗化：将步骤(2)一次粗化处理后的聚氨酯泡沫塑料放入二次粗化液中，在水浴加热条件下进行粗化处理40min，水浴温度为70℃，粗化处理后，用流动蒸馏水冲洗聚氨酯泡沫塑料5min，烘干；其中，二次粗化液配方为：10g/L三氧化铬、浓硫酸、磷酸按质量比为4:2:1的比例配制，粗化过程中不断用玻璃棒搅拌翻动泡沫，除去其中气泡，保证粗化均匀；(4)一次还原：将步骤(3)二次粗化处理后的聚氨酯泡沫塑料放入15g/L的草酸溶液中，在30℃水浴条件下处理10min，然后将样品在流动蒸馏水中冲洗5min，烘干；(5)敏化：将步骤(4)所得聚氨酯泡沫塑料样品放入敏化液中，敏化液配方为：30g/L二氯化锡、50ml/L浓盐酸，溶液中加入锡粒，水浴35℃，处理时间15min，然后将样品在流动蒸馏水中冲洗10min，烘干；(6)活化：将步骤(5)所得聚氨酯泡沫塑料样品放入活化液中，活化液配方为：7‑9g/L AgNO₃、12ml/L的25％氨水，室温活化5min，活化后用蒸馏水冲洗10min，烘干；(7)二次还原：将步骤(6)所得聚氨酯泡沫塑料样品放入10ml/L的37％甲醛溶液二次还原溶液中浸泡30s，用流动蒸馏水反复冲洗10min后，烘干；(8)化学镀铜：将步骤(7)所得聚氨酯泡沫塑料样品放入化学镀液中，在60℃水浴条件下处理15min,然后将样品在流动蒸馏水中冲洗5min，烘干；其中，化学镀液配方为：20g/L硫酸铜、1.3g/L硫酸镍、40g/L次磷酸钠、8g/L葡萄糖、50mg/L聚乙二醇、25g/L柠檬酸钠、6g/L氢氧化钠；(9)电镀铜：将步骤(8)所得聚氨酯泡沫塑料样品放入电镀液中，水浴温度为50℃，先以2.5A/dm²的电流密度下电镀3min，然后在1.4A/dm²电流密度下继续电镀40min,然后将样品在流动蒸馏水中冲洗5min，烘干；所述的电镀液配方为：160–180g/L硫酸铜、15‑20ml/L硫酸、40‑50mg/L聚乙二醇、50mg/L氯化钠；(10)热处理：将步骤(9)所得聚氨酯泡沫塑料样品放入电热炉中，由室温加热至600℃，升温速率5℃/min，在600℃下保温2.5h，然后缓慢冷却至室温，得到具有良好的孔结构，孔隙率高，镀层质量好，比表面积大，具有一定强度的金属泡沫铜。