[發明專利]金屬結構

在審

• 申請號: 201980092948.5
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN113840931A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 杰克遜·利·史密斯;錢馬;宋婷婷;丹尼爾·梁
• 申請（專利權）人: 皇家墨爾本理工大學
• 主分類號: C22C3/00
• 分類號: C22C3/00;C25F3/02;C22C5/02;C23F1/16
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 劉明海;胡彬

1.一種生產金屬結構的方法，所述金屬結構包含限定枝晶通道網絡的多孔枝晶間基質，所述方法包括以下步驟：

制備包含金屬元素和至少一種合金元素的合金熔體，

將所述合金熔體冷卻成固態合金，其中所述冷卻促進在富含所述金屬的枝晶間基質內形成富含所述至少一種合金元素的枝晶網絡，

使所述固態合金脫合金，以從(i)枝晶和(ii)枝晶間基質中去除合金元素，以獲得所述金屬結構。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述冷卻以小于1000℃/s的冷卻速率進行。

3.如權利要求1或2所述的方法，其中所述冷卻通過鑄造所述合金熔體進行。

4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其中所述合金熔體通過電阻熔化、電弧熔化或感應熔化來制備。

5.如權利要求1至4中任一項所述的方法，其中所述脫合金通過化學或電化學蝕刻進行。

6.如權利要求1至5中任一項所述的方法，其中所述脫合金通過將所述固體合金浸入選自鹽酸、硝酸、硫酸、氫溴酸、氫碘酸、高氯酸、氯酸及它們的組合的酸的水溶液中進行。

7.如權利要求1至6中任一項所述的方法，其中所述脫合金在約20℃至約300℃的脫合金溫度下進行。

8.如權利要求1至7中任一項所述的方法，其中所述金屬元素選自銅、金、銀、鋁、鉑、鈀、鎳、鉛及它們的組合。

9.如權利要求1至8中任一項所述的方法，其中所述至少一種合金元素選自錳、鋅、鈷、鐵、鎳、鋁、銦及它們的組合。

10.如權利要求1至9中任一項所述的方法，其中所述合金熔體的金屬元素的原子含量為約20％至約60％。

11.如權利要求1至10中任一項所述的方法，其中所述冷卻促進所述至少一種合金元素的原子含量為約60％至約100％的枝晶網絡的形成。

12.如權利要求1至9中任一項所述的方法，其中所述冷卻促進所述金屬元素的原子含量為約50％至約60％的枝晶間基質的形成。

13.如權利要求1至12中任一項所述的方法，其中所述合金熔體通過組合銅和錳、金和鈷、金和鐵、金和鎳、鋁和鋅、銅和鋅、銀和鋁、鉑和鐵、鉑和鋁、鈀和錳、鈀和鈷、或鎳和錳而獲得。

14.一種通過權利要求1至13中任一項所述的方法獲得的金屬結構。

15.一種金屬結構，其包含限定枝晶通道網絡的多孔枝晶間基質。

16.如權利要求14或15所述的金屬結構，其中所述枝晶間基質是介孔的，并且所述枝晶通道的平均橫截面尺寸為約1μm至約100μm。

17.如權利要求14至16中任一項所述的金屬結構，其中所述枝晶間基質包含平均尺寸為約20nm至約1,000nm的孔。

18.如權利要求15至17中任一項所述的金屬結構，其由選自銅、金、銀、鋁、鉑、鈀、鎳及它們的組合的金屬制成。

19.如權利要求14至18中任一項所述的金屬結構，其中所述多孔枝晶間基質的維氏硬度(HV 300gf/10s)為約50至約200。

20.如權利要求14至19中任一項所述的金屬結構，所述結構是親水的，并且提供小于45°的與水的靜態接觸角。