[發明專利]磚砌結構金屬材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811431043.X
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109402688B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 李毅;炊曉毅;潘杰;孫東明
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C25D5/02
• 分類號: C25D5/02;C25D5/10;C25D5/12;C25D5/54;C23C14/35;C23C14/16;C23C14/58
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

1.一種微納尺度磚砌結構金屬材料，其特征在于：所述材料是由兩種不同性能的金屬組元A和B組成的復合材料，具有微納尺度特征，兩種金屬組元微觀的結合方式為：組元A被組元B包圍，組元A相互分離，組元B相互連通；

組元A選自納米晶鎳、納米晶或非晶鎳磷、鎳鎢合金，組元B選自粗晶銅、鎳、金、銀；

所述金屬材料為具有磚砌結構的多層結構。

2.按照權利要求1所述微納尺度磚砌結構金屬材料，其特征在于：金屬組元A為非晶/納米晶結構金屬材料，其體積分數為1％～99％，金屬組元B為面心立方金屬材料，其體積分數為1％～99％。

3.按照權利要求1所述微納尺度磚砌結構金屬材料，其特征在于：組元A的結構單元為棱柱，且棱柱底面不為三角形，底面對角線長度是其高度的10倍及以上。

4.按照權利要求1所述微納尺度磚砌結構金屬材料，其特征在于：組元A、B的特征尺寸為微米或亞微米級。

5.一種權利要求1所述微納尺度磚砌結構金屬材料的制備方法，其特征在于，采用電沉積和光刻結合的方法制備微納尺度磚砌結構金屬材料：首先利用光刻控制磚、泥的形狀和尺寸，再利用電沉積方法沉積兩種軟硬不同的組元。

6.按照權利要求5所述微納尺度磚砌結構金屬材料的制備方法，其特征在于：利用光刻方法在硅襯底上形成底部2套標記，分別用于奇數層和偶數層曝光對準使用，保證奇數層和偶數層磚塊的排列是錯開的狀態；然后在硅襯底上沉積一層金作為電極；最后在沉積有金的硅襯底上進行光刻形成圖案。

7.按照權利要求5所述微納尺度磚砌結構金屬材料的制備方法，其特征在于：利用電沉積方法制備的金屬材料的層厚度是由電流密度及時間控制，層厚在0.1～100μm，電流密度為5～150mA/cm²，時間控制在10s～2h。

8.按照權利要求5所述微納尺度磚砌結構金屬材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

1)在硅基底上用光刻的方法形成底部2套標記，分別用于奇數層和偶數層曝光對準使用，保證奇數層和偶數層磚塊的排列是錯開的狀態；

2)用磁共濺射的方法在硅襯底上沉積一層50nm的金作為電極；

3)在沉積有金的硅襯底上進行光刻形成圖案；

4)進行電鍍，沉積高強度的金屬組元A，并通過控制電流密度和時間調控沉積厚度；

5)用10％的NaOH溶液洗去光刻膠；

6)依次用稀硫酸溶液和去離子水對樣品進行超聲清洗；

7)電鍍沉積高塑性的金屬組元B；通過控制電流密度和時間調控沉積厚度；

8)依次用稀硫酸溶液和去離子水對樣品進行超聲清洗；

9)重復3)～8)的步驟，直到得到所需尺寸的磚砌結構金屬材料。