[發明專利]一種微納米復合多孔銅表面結構及其制備方法與裝置

有效

• 申請號: 201210560469.1
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103046088B
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 湯勇;繆利梅;唐彪;陸龍生;萬珍平;袁偉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C25D3/38
• 分類號: C25D3/38;C25D21/12;C25D17/10;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉;蘇運貞

1.一種微納米復合多孔銅表面結構的制備方法，其特征在于所述的制備方法 為氫氣模板法電沉積，具體包含如下步驟：

(1)配制由H₂SO₄和CuSO₄的水溶液及添加劑組成的電沉積液；

(2)分別采用紫銅柱和紫銅板做陰極基體和陽極，紫銅柱的圓頂面用于電 沉積；

(3)將步驟(1)的電沉積液、步驟(2)的紫銅柱和紫銅板置于電沉積槽， 紫銅柱和紫銅板水平放置，紫銅柱置于電沉積槽底部，紫銅柱用于電沉積的圓頂 面朝上，紫銅板位于紫銅柱的上部，電沉積液浸沒紫銅柱和紫銅板；

(4)將紫銅板、紫銅柱分別與直流電源的正極、負極相連，開通電源進行 電沉積；

(5)取出電沉積樣品先后用去離子水和乙醇浸泡后晾干得到微納米復合多 孔銅表面結構；

將制備得到的多孔銅表面結構在氫氣氛圍中進行400～600℃熱處理。

2.根據權利要求1所述的微納米復合多孔銅表面結構的制備方法，其特征在 于：

步驟(1)中所述的添加劑為HCl；

步驟(1)所述的電沉積液的成分為：CuSO₄?0.2～0.6mol/L，H₂SO₄?1.0～ 1.5mol/L，HCl?10～20mmol/L；

步驟(2)中所述的紫銅柱經過如下處理：將紫銅柱的圓頂面用800～1000 目的砂紙打磨、電解拋光和稀硫酸活化，以提高電沉積銅的結合力；紫銅柱的不 進行電沉積的面用室溫硫化硅橡膠涂封；

步驟(2)中所述的紫銅板的面積足夠大以使紫銅柱獲得均勻的電流密度。

3.根據權利要求2所述的微納米復合多孔銅表面結構的制備方法，其特征在 于：

所述的稀硫酸為10wt％稀硫酸；

所述的室溫硫化硅橡膠為704硅膠。

4.根據權利要求1所述的微納米復合多孔銅表面結構的制備方法，其特征在 于：

步驟(4)中所述的電沉積的電流密度為2～4A/cm²，電沉積時間為10～15s。

5.根據權利要求1所述的微納米復合多孔銅表面結構的制備方法，其特征在 于：

步驟(5)中所述的先后用去離子水和乙醇浸泡為用去離子水浸泡1～2min， 重復兩次，再用乙醇浸泡30～60s。

6.一種制備微納米復合多孔銅表面結構的電沉積裝置，包括電沉積槽、電沉 積液、直流電源、陰極基體和陽極，陽極和陰極基體分別與直流電源的正負極相 連，電沉積液、陰極基體和陽極置于電沉積槽中，電沉積液浸沒陰極基體和陽極， 其特征在于：所述的陰極基體和陽極分別為紫銅柱和紫銅板，陰極基體置于電沉 積槽底部，陰極基體朝上的頂面為電沉積層，陽極位于陰極基體的上方。

7.根據權利要求6所述的制備微納米復合多孔銅表面結構的裝置，其特征在 于：

所述的陰極基體和陽極均水平放置；

所述的陽極面積足夠大以使陰極基體獲得均勻的電流密度。

8.一種微納米復合多孔銅表面結構，其特征在于通過權利要求1～5任一項 所述的制備方法制備得到。

9.根據權利要求8所述的微納米復合多孔銅表面結構，其特征在于：所述的 微納米復合多孔銅表面結構的孔徑逐級增大，結構均一，為微米尺度孔徑結構與 壁面納米枝狀晶結構疊加的微納米復合結構。