[發明專利]一種化學鍍制備折疊超材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010060914.2
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111074249A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 包序勤
• 申請（專利權）人: 羿鵬軌道交通開發（上海）有限公司
• 主分類號: C23C18/36
• 分類號: C23C18/36;C23C18/30;C23C18/38;C23C18/31
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 錢超

1.一種化學鍍制備折疊超材料的制備方法，其特征在于：通過CATIA繪制我們所需要的模型，然后通過光固化成型3D打印機打印模型，接著用化學鍍在打印出的模型表面鍍鎳，最后經過在還原氣環境下的高溫處理，將金屬內的模型骨架去除，得到折疊超材料。

2.根據權利要求1所述的一種化學鍍制備折疊超材料的制備方法，其特征在于：所述化學鍍制備折疊超材料的制備方法包括以下步驟：

步驟一，3D打印機打印模型：通過CATIA繪制模型，然后進行3D打印，3D打印機為FORMLABS公司所生產的FORM2，打印精度達到50 微米；

步驟二，金屬清洗：將模型放入超聲波清洗機中用稀釋的金屬清洗劑清洗30分鐘，超聲波頻率為40kHz，清除試件表面的油污，并且降低附著在試件表面的氣泡的表面張力；

步驟三，活化：先配置活化液，其成分為A液15ml/L、B液35ml/L、氯化鈉180-200g/L、硫酸20ml/L，將試件放在活化液中，40℃水浴10分鐘，在活化過程中須充分攪拌，攪拌速率為200rmp，保持溶液的流動，活化后用水清洗干凈，由于膠體的吸附性較強，所以清洗不會影響活化效果，所述活化液成分為A液15ml、B液35ml、氯化鈉180-200g、98%的濃硫酸20ml，最后加水至1L，其中A液為250g/L的硫酸鎳水溶液， B液由次磷酸鈉、絡合劑和光亮劑組成，所述次磷酸鈉濃度、絡合劑濃度和光亮劑濃度為次磷酸鈉：100g/L，絡合劑：150g/L，光亮劑5g/L，然后加入氫氧化鈉使溶液PH值為9.0，次磷酸鈉用于將鎳離子還原為金屬鎳，絡合劑用于降低鎳離子還原速度，光亮劑用于保持鍍層表面潔凈；

步驟四，解膠：附著在試件上的膠體鈀，應當進行解膠，使具有催化性的鈀離子暴露出來，用100mL/L稀硫酸或者50g/L氫氧化鈉溶液將活化并洗凈的試件放入解膠液中，常溫下充分攪拌10-20s，攪拌速率為200rmp，注意排出氣泡，解膠后用水清洗干凈；

步驟五，施鍍：先配置鍍液，其組成為A液、B液和水，所述A液、B液和水的質量份數配比為1：2：7，鍍液配好后，其加熱到90℃，加入20ml的消泡劑，然后將模型放入鍍液中，迅速攪拌，攪拌時間為20min，攪拌速度為300rmp，攪拌20min得到3-4微米的鍍層，化學鍍完后用水沖洗干凈；

步驟六，多鍍層：在化學鍍鎳之后，還可以在模型表面鎳鍍層之上依次鍍上其他的金屬，例如銅和鋅金屬，這樣形成一種多金屬的10-12μm的鍍層，提高鍍層的結合度以及強度；

步驟七：去除3D打印模型骨架，制得折疊超材料。

3.根據權利要求2所述的一種化學鍍制備折疊超材料的制備方法，其特征在于：所述步驟一3D打印機打印的模型頂部和底部為10*8*2mm的平板，模型單體由8個邊長為1mm的菱形構成，然后通過平移形成管道，和平板相連的小棱柱體橫截面為0.5mm、高為2mm，它和平板共同構成一個支架，固定住各個管道的位置，其中縫隙尺寸為0.1mm。

4.根據權利要求2所述的一種化學鍍制備折疊超材料的制備方法，其特征在于：所述步驟二中稀釋的金屬清洗劑由金屬清洗劑和水的比例為1:10調制，清洗完成后用清水沖洗干凈，操作過程用鑷子夾取，避免用手直接接觸。

5.根據權利要求2所述的一種化學鍍制備折疊超材料的制備方法，其特征在于：所述步驟五中消泡劑為聚醚改性有機硅型消泡劑。

6.根據權利要求2所述的一種化學鍍制備折疊超材料的制備方法，其特征在于：所述步驟七中去除3D打印模型骨架方法有兩種，熱分解法去除骨架和化學腐蝕法去除骨架。