[發(fā)明專利]泡沫金屬制備裝置及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810065456.4
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN110066935B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉源;萬坦;陳祥;張華偉
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: C22C1/08
• 分類號: C22C1/08;C23C14/32;C23C14/20;C23C14/50
• 代理公司: 北京華進京聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 王賽

1.一種泡沫金屬制備裝置，包括抽真空裝置、腔室、靶材托件、引弧器及工件架，所述抽真空裝置用于對腔室進行抽真空處理，所述靶材托件置于所述腔室內(nèi)部用于承置金屬靶材，所述引弧器與所述靶材托件電連接，用于激發(fā)所述金屬靶材產(chǎn)生金屬離子形成弧光放電，所述工件架置于所述腔室內(nèi)部，其特征在于：

所述工件架包括架體、第一轉(zhuǎn)動軸和第二轉(zhuǎn)動軸，所述第二轉(zhuǎn)動軸設(shè)置在所述架體上，所述第一轉(zhuǎn)動軸用于帶動所述架體和所述第二轉(zhuǎn)動軸整體旋轉(zhuǎn)，所述第一轉(zhuǎn)動軸與所述第二轉(zhuǎn)動軸的軸線不重合；

還包括金屬網(wǎng)，所述金屬網(wǎng)圍設(shè)于工件架周圍，并位于所述工件架與所述金屬靶材之間，所述金屬網(wǎng)的孔徑為0.1mm～5mm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫金屬制備裝置，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)動軸與所述第二轉(zhuǎn)動軸平行設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫金屬制備裝置，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)動軸為多個，等間隔地圍繞所述第一轉(zhuǎn)動軸設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫金屬制備裝置，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)動軸用于帶動多孔模板旋轉(zhuǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫金屬制備裝置，其特征在于，所述靶材托件為多個，所述靶材托件處于同一水平高度且均勻圍繞所述工件架設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的泡沫金屬制備裝置，其特征在于，所述靶材托件與所述第一轉(zhuǎn)動軸的水平距離與所述第二轉(zhuǎn)動軸與所述第一轉(zhuǎn)動軸之間的水平距離的比值為2:1-5:1。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的泡沫金屬制備裝置，其特征在于，所述靶材托件數(shù)量為4-16個。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫金屬制備裝置，其特征在于，所述金屬網(wǎng)為銅網(wǎng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫金屬制備裝置，其特征在于，還包括負偏壓裝置，所述負偏壓裝置負極與所述工件架電連接，用于控制所述金屬離子的運動方向。

10.一種泡沫金屬制備方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1-9任一項所述的泡沫金屬制備裝置進行制備，包括以下步驟：

S1：提供多孔模板和金屬靶材；

S2：將所述多孔模板與所述第二轉(zhuǎn)動軸連接，將所述金屬靶材安裝于所述靶材托件；

S3：對所述腔室進行抽真空處理，隨后向腔室內(nèi)通入保護氣體，轉(zhuǎn)動所述工件架的所述第一轉(zhuǎn)動軸和所述第二轉(zhuǎn)動軸；

S4：通過弧光放電激發(fā)所述金屬靶材產(chǎn)生金屬離子，使所述金屬離子附著于所述多孔模板上。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的泡沫金屬制備方法，其特征在于，還包括步驟S5：對所述步驟S4得到的泡沫金屬進行無氧熱處理，從而去除所述多孔模板。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的泡沫金屬制備方法，其特征在于，所述步驟S1還包括對所述多孔模板進行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括對所述多孔模板進行清潔、去除所述多孔模板內(nèi)部雜質(zhì)氣體、去除所述多孔模板自身應(yīng)力、消除所述多孔模板內(nèi)部的間隔膜中的至少一個步驟。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的泡沫金屬制備方法，其特征在于，所述金屬靶材的材料選自由Al、Mg、Cu、Ni、Ag、Fe、Ti中一種或多種元素組成的金屬材料。

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的泡沫金屬的制備方法，其特征在于，所述多孔模板為海綿。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的泡沫金屬制備方法，其特征在于，所述海綿選自聚酯、聚乙烯、聚丙乙烯、多酚、聚苯乙烯或聚亞胺酯的軟質(zhì)泡沫、硬質(zhì)泡沫或半硬質(zhì)泡沫中的至少一種。