[發明專利]一種海綿狀超細納米多孔金屬及制備方法

有效

• 申請號: 201610165954.7
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105624456B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 張濤;徐洪杰
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學;哈爾濱成程生命與物質研究所
• 主分類號: C22C1/08
• 分類號: C22C1/08
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 成金玉,孟卜娟

1.一種海綿狀超細納米多孔金屬，其特征在于：以非晶合金為前驅體，前驅體非晶合金成分由以下公式表示：Mg_aM_bY_c，其中M表示Pt、Pd、Au、Cu、Ni、Ag的一種或兩種以上，a+b+c＝100，質量百分比為:60≤a≤70,20≤b≤30,10≤c≤15；通過0.1g/L～20g/L有機酸，或有機酸和相應有機酸鹽的混合溶液去合金化的方法腐蝕Mg和Y元素，制備納米多孔金屬材料；

所述有機酸為檸檬酸、酒石酸、琥珀酸或蘋果酸；所述相應有機酸鹽為它們的鈉鹽、鉀鹽或銨鹽。

2.根據權利要求1所述的一種海綿狀超細納米多孔金屬，其特征在于：所述制備的納米多孔金屬材料的孔洞和系帶的特征尺寸小于20nm，孔隙率達70％，比表面積達30m²/g；所獲得納米多孔金屬材料具有海綿狀的結構，結構均勻，且自持性好即多孔結構自然狀態下不崩塌。

3.根據權利要求1所述的一種海綿狀超細納米多孔金屬，其特征在于：制備時，前驅體具有組織均勻、沒有晶界和金屬間化合物缺陷的特征，能夠發生均勻腐蝕。

4.根據權利要求1所述的一種海綿狀超細納米多孔金屬，其特征在于：腐蝕時間少于1小時，不需要通過電化學方法驅動，高效節能。

5.一種如權利要求1所述海綿狀超細納米多孔金屬的制備方法，其特征在于實現步驟如下：

步驟一：配料

按權利要求1中的元素，成為制備母合金錠的原料；

步驟二：熔煉預合金

將M和Y元素按Mg_aM_bY_c名義成分在真空電弧熔煉爐中進行熔煉，得到MY錠；

步驟三：熔煉母合金

根據Mg_aM_bY_c名義成分，取稍過量Mg與M-Y錠混合，在高頻真空感應熔煉爐中熔煉，完成后稱取質量損失，補齊M-Y的缺失使得最終母合金與名義成分一致；

步驟四：制備條帶

將步驟三得到的母合金放入真空感應熔煉爐中，在熔化后噴射到高速旋轉的銅輪上，得到條帶；

步驟五：去合金化

將步驟四所得非晶合金薄帶浸入0.1g/L～20g/L有機酸或有機酸和相應有機酸鹽的混合溶液中自由腐蝕，發生去合金化反應，制備納米多孔金屬。

6.根據權利要求5所述的海綿狀超細納米多孔金屬的制備方法，其特征在于：腐蝕Mg和Y元素的腐蝕時間少于1小時，不需要通過電化學方法驅動，高效節能。

7.根據權利要求5所述的海綿狀超細納米多孔金屬的制備方法，其特征在于：所述步驟二中的熔煉條件為：熔煉時真空電弧熔煉爐內的真空度為8×10^-3Pa以下，充入0.05MPa的純氬即氬氣含量在99.99％以上，每遍熔煉1-2分鐘，熔煉3-4遍。

8.根據權利要求5所述的海綿狀超細納米多孔金屬的制備方法，其特征在于：所述步驟三中的熔煉條件為：熔煉時高頻真空感應熔煉爐的真空度為8×10^-3Pa以下，充入0.05MPa的純氬即氬氣含量在99.99％以上，在小電流下熔煉5-10遍。

9.根據權利要求5所述的海綿狀超細納米多孔金屬的制備方法，其特征在于：所述步驟四的制備條件為：熔煉時真空感應熔煉爐的真空度為1×10^-2Pa以下，充入0.05MPa的純氬即氬氣含量在99.99％以上，加熱到熔融狀態后噴射到高速旋轉的銅輪上。