[發明專利]合成金屬泡沫的方法、金屬泡沫、其用途和包含該金屬泡沫的器件

在審

• 申請號: 201410332584.2
• 申請日: 2014-07-11
• 公開（公告）號: CN104278296A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 羅男·博特雷爾
• 申請（專利權）人: 原子能與替代能源委員會
• 主分類號: C25C5/02
• 分類號: C25C5/02
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;楊生平

1.合成至少一種金屬M的金屬泡沫的方法，所述金屬泡沫具有多孔結構并且其中所述條帶具有包含在0.01μm-100μm之間的尺寸，所述方法包括接觸輝光放電電解(CGDE)的步驟，所述電解是在于在電解溶液(16)中進行的電解等離子體還原，在所述電解溶液(16)中浸有與連續電源(22)相連的陽極(18)和陰極(20)，所述電解溶液(16)包含在溶劑中的至少一種第一電解質，所述第一電解質是所述至少一種金屬M的陽離子形式，所述電解溶液進一步包含明膠。

2.根據權利要求1所述的方法，包括下列連續步驟：

-將陽極(18)和陰極(20)引入電解溶液(16)中，

-施加通過連續電源(22)輸送的大于或等于臨界電壓U_c的電壓，以便圍繞陰極(20)至少部分地形成電解等離子體(24)，

-保持所述電壓以便形成微電弧，所述微電弧將金屬M的陽離子形式還原，以便在陰極(20)表面上形成金屬M的金屬泡沫，

-從電解溶液(16)中撤去所述陰極(20)，和

-任選地收集在陰極(20)表面上形成的金屬M的金屬泡沫。

3.根據權利要求2所述的方法，其中施加電壓位于其中強度作為所述電壓的函數基本上恒定不變的電壓范圍內。

4.根據權利要求2或3所述的方法，其中在切斷電壓之前從電解溶液(16)中撤去陰極(20)。

5.根據權利要求2-4任一項所述的方法，其進一步包含下面補充步驟中的至少一個：

-攪拌所述電解溶液(16)，

-至少在陰極(20)放置在電解溶液(16)中時，旋轉陰極(20)，

6.根據權利要求2-5任一項所述的方法，其中施加電壓包含在10V-100V之間，有利地在15V-50V之間，并優選在20V-30V之間。

7.根據權利要求2-6任一項所述的方法，其中施加電壓保持包含在5秒-5分鐘之間，有利地在10秒-2分鐘之間，并優選在20秒-60秒之間的持續時間。

8.根據權利要求1-7任一項所述的方法，其進一步包含收集的所述金屬泡沫成型的步驟。

9.根據權利要求8所述的方法，所述成型步驟包含至少一個選自電鑄和加工的步驟。

10.根據權利要求1-9任一項所述的方法，其中電解溶液(16)中的明膠濃度小于或等于200g/l，有利地包含在1g/l-100g/l之間，優選包含在5g/l-50g/l之間且甚至更優選包含在10g/l-25g/l之間。

11.根據權利要求1-10任一項所述的方法，其中所述第一電解質是金屬鹽，所述金屬鹽有利地包含金屬M的至少一種選自硫酸根、硝酸根、鹵離子、氰離子CN-和氫氧根的元素。

12.根據權利要求1-11任一項所述的方法，其中電解溶液(16)中的第一電解質的濃度小于或等于所述第一電解質在溶劑中的溶解度，有利地包含在0.1mol/l-2mol/l之間和優選包含在0.2mol/l-1mol/l之間。

13.根據權利要求1-12任一項所述的方法，其中所述溶劑是水，優選去礦物質水。

14.根據權利要求1-13任一項所述的方法，其中所述電解溶液(16)進一步包含至少一種第二電解質，所述第二電解質能夠提高所述電解溶液(16)的電導率。

15.根據權利要求14所述的方法，其中所述第二電解質是強電解質，有利地選自鹽、酸或堿。

16.根據權利要求14或15所述的方法，其中電解溶液(16)中的第二電解質的濃度小于或等于所述第二電解質在溶劑中的溶解度，有利地包含在0.1mol/l-18mol/l之間和優選包含在0.5mol/l-10mol/l之間。

17.根據權利要求1-16任一項所述的方法，其中所述陰極(20)由不銹鋼、鉭或鎢制成。

18.根據權利要求1-17任一項所述的方法，其中其中所述陽極(18)由金屬M制成。

19.根據權利要求1-18任一項所述的方法，其中金屬M包含至少一種選自過渡金屬和貧金屬的元素。