[發明專利]一種雙峰納米多孔非晶合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201910053459.0
• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN109576610B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 秦春玲;朱墨;王志峰;張山;李永艷
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: C22C45/10
• 分類號: C22C45/10
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 趙鳳英

1.一種雙峰納米多孔非晶合金材料，其特征為該材料為雙相非晶薄帶脫合金后所得產品，元素組成為Y_αTi_βCo_γAl_η，各元素的原子百分數為3.31≤α≤5.58，50.35≤β≤52.67，19.79≤γ≤20.46，23.56≤η≤24.28，且α+β+γ+η=100；該材料具有雙峰納米多孔結構，其中，一級孔尺寸為46.88~83.35 nm，一級韌帶平均寬度78.26 nm~103.33 nm，二級孔尺寸為7.24~9.88 nm，二級韌帶平均尺寸為12.58~16.78 nm；材料比表面積達75.68 m²/g~88.32m²/g；

所述的雙峰納米多孔非晶合金的制備方法，其特征為該方法包括如下步驟：

第一步，制備雙相非晶合金薄帶

按Y₂₈Ti₂₈Co₂₀Al₂₄成分稱取Y，Ti，Co和Al金屬，將原材料置于真空電弧爐中，抽真空至氣壓為 3.0×10^-3 Pa，充入氬氣，在氬氣壓為 3×10^-2 MPa 條件下開始起弧熔煉，以70~100A電流熔煉材料，熔煉2~4次，每次20~30s，隨爐冷卻后制得Y₂₈Ti₂₈Co₂₀Al₂₄母合金鑄錠；而后在氬氣保護下，利用真空甩帶機將合金錠重熔并制成雙相非晶合金薄帶，制備過程中爐內真空度為3.2×10^-3 Pa，銅輪轉動頻率為100~120 HZ，噴鑄壓力為1.0~1.5 MPa；制得的非晶合金薄帶寬為2~3 mm，厚度為15~20 μm；

第二步，脫合金處理制備納米多孔非晶合金

采用自由脫合金法，將上一步得到的非晶合金薄帶浸入混合溶液中，于25℃恒溫條件下腐蝕5~10 min，所得產物經過清洗和真空干燥后，置于真空管式爐中，在N₂氣氛中以5℃/min的速率加熱至175~185℃退火處理2~3 h，然后隨爐冷卻至室溫取出樣品；

所述混合溶液為xM HNO₃，yM H₂SO₄按體積比2:1配制而成，其中0.4 ≤ x ≤ 0.5，0.4≤ y≤ 0.5；

第三步，二次脫合金制備雙峰納米多孔非晶合金

采用自由脫合金法，將上一步得到的非晶合金薄帶浸泡入配制好的混合溶液中5~8min進行脫合金反應，所得產物經過清洗和真空干燥后，即得到雙峰納米多孔非晶合金；

所述混合溶液為xM HNO₃，yM HCl按體積比2:1配制而成，其中0.5 ≤ x ≤ 0.7，0.5 ≤y≤ 0.7。

2.如權利要求1所述的雙峰納米多孔非晶合金材料，其特征為制備方法中所述的Y，Ti，Co和Al金屬原材料的純度均為99.99%質量分數，所述氬氣的體積純度為99.99 %。