[發(fā)明專利]一種基于多種非晶合金前驅(qū)體制備的納米多孔AgCu超飽和固溶體合金及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810415884.5
• 申請(qǐng)日: 2018-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108531762A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李然;王霄;劉繼娟;張濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C3/00
• 分類號(hào): C22C3/00;C22C45/00
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所 11121
• 代理人: 李有浩

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于多種非晶合金前驅(qū)體制備的納米多孔AgCu超飽和固溶體合金及方法，采用的非晶合金前驅(qū)體成分可為L(zhǎng)n_100?y?zAl_z(Ag_1?xCu_x)_y、Ln_100?y?aMg_a(Ag_1?xCu_x)_y、Ca_100?y?r?sZn_rMg_s(Ag_1?xCu_x)_y或者Zr_100?y?m?eM_mAl_e(Ag_1?xCu_x)_y，其中0<x<1，15≤y≤50，5≤z≤35，10≤a≤65，0<r≤20，0<s≤30，0<e≤15，0<m≤5；Ln為Y、La、Ce、Pr、Nd中的一種或多種；M為L(zhǎng)a、Ce、Pr、Nd、Y、Sn、Zn中的一種或多種；采用去合金工藝制得的納米多孔AgCu超飽和固溶體合金的特征在于其組成相中的Ag和Cu元素摩爾比0<x<1連續(xù)可調(diào)，納米多孔結(jié)構(gòu)具有連續(xù)三維雙聯(lián)通的系帶和孔結(jié)構(gòu)，其系帶尺寸為5～130納米，孔隙率為20％～70％，多孔層厚度為1～200微米。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種固溶體合金，更特別地說(shuō)，是指一種利用非晶合金前驅(qū)體制備的納米多孔AgCu超飽和固溶體合金。經(jīng)本發(fā)明方法制得的納米多孔AgCu超飽和固溶體合金的表面為三維雙聯(lián)通的系帶和孔結(jié)構(gòu)的納米多孔層。

背景技術(shù)

兩種或多種金屬不僅在熔融時(shí)能夠互相溶解，而且在凝固時(shí)也能保持互溶狀態(tài)的固態(tài)溶液稱為固溶體合金。固溶體合金在液態(tài)時(shí)為均勻的液相。固溶體轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)后，仍保持組織結(jié)構(gòu)的均勻性，保持溶劑金屬的晶格類型，溶質(zhì)金屬可以有限或憑限地分柱在溶劑金屬的晶格中。

納米多孔(Nanoporous)材料是指具有顯著表面效應(yīng)、孔徑介于0.1～100nm、孔隙率大于40％、具有高比表面積的多孔固體材料。

當(dāng)合金形成固溶體時(shí)，合金的性能顯然與組成元素的性質(zhì)及溶質(zhì)元素的溶入量有關(guān)。

去合金化法又稱脫合金化法，是指通過(guò)化學(xué)或是電化學(xué)腐蝕過(guò)程將合金中的一種或多種組元有選擇性的去除的一種方法。

納米多孔超飽和固溶體合金材料兼具玻璃態(tài)金屬和多孔結(jié)構(gòu)的雙重屬性，既可具有非晶合金的高強(qiáng)度、高耐磨性、高斷裂韌性、高硬度和低阻尼衰減等優(yōu)點(diǎn)，又可具有多孔結(jié)構(gòu)的高比表面積、高孔隙率、低密度和高比強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，因此在傳感、吸波、減震、平板壓印、生物植入、催化和抑菌等材料領(lǐng)域具有廣泛的潛在應(yīng)用價(jià)值。該復(fù)合材料是利用去合金化法，在非晶合金基體表面形成了一層均勻的貴金屬納米多孔層，從而形成了以非晶合金為內(nèi)核、貴金屬納米多孔層為外殼的核－殼結(jié)構(gòu)，該復(fù)合結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出比純非晶基體更大的比表面積，能夠顯著提高催化性能。

目前，人們開(kāi)發(fā)的納米多孔層集中在單一貴金屬元素，例如純銅和純銀等。然而銅的催化性和銀的高成本制約了這種復(fù)合材料的發(fā)展和應(yīng)用。因此，尋找具有高催化性和低成本的金屬元素就成了該種復(fù)合材料發(fā)展的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容