專利名稱：一種銅金屬多孔材料的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬材料領域，特別是涉及一種銅金屬多孔材料的制 備方法。
背景技術：
多孔金屬材料是近年來發展的一種兼具功能和結構雙重屬性的功能結 構材料，該類材料具有良好的吸能性能、高阻尼性能、吸聲性能及良好的 導熱導電性能，且密度小、比表面積大，成為當前材料類研究的熱點方向 之一。目前，制備多孔金屬材料的方法有以下幾種O)液相法主要有 顆粒滲流法、精密鑄造法、熔融金屬發泡法和空心球鑄造法。采用該方法 可制備孔隙率高、尺寸大、閉孔結構的多孔金屬，但制備過程控制較為復 雜，孔結構分布均勻性不高。(2)粉末冶金法主要包括粉末燒結發泡 法、燒結-脫溶法、松散粉末燒結法和中空球燒結法等。該法的優點是工藝 簡單、成本低，缺點是材料強度低。(3)沉積法主要包括金屬氣相蒸發 沉積法、原子濺射沉積法和電化學沉積法三種。采用沉積法方法的特點是 孔隙率高且孔隙分布非常均勻，但成本高，生產工序長，操作條件要求嚴 格。
發明內容
為了克服現有技術存在的孔結構分布不均勻、材料強度低、生產工序長 和操作條件要求嚴格等不足，本發明提供一種銅金屬多孔材料的制備方法， 該方法工藝簡單，成本低，孔隙分布均勻，質量可靠。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是用高強度銅鉻合金材料, 采用脫合金技術除去銅鉻合金中的鉻元素，以制備出銅金屬多孔材料。具 體工藝步驟如下
1、 選用&元素含量為10 70% (質量分數)、且Cr以顆粒狀存在的銅鉻
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2、 先用細金相砂紙對銅鉻合金表面進行磨光，然后用清水沖洗，用無水乙醇脫脂，在40 60'C下烘干處理。
3、 將表面處理后的銅鉻合金浸泡在濃度為2.5 3.0摩爾/升的H2SO4溶 液中，且每升H2SO4溶液中加入15 20克NaCl。
4、 在H2SO4溶液溫度為20 4(TC，振蕩頻率為40 80KHz超聲波振蕩 下，該銅鉻合金發生脫鉻腐蝕，待脫鉻腐蝕結束后，取出實驗樣品，用清水 沖洗，烘干處理，即可獲得銅金屬多孔材料。
本發明的有益效果是工藝簡單易于操控，采用該工藝方法所制備的 銅金屬多孔材料孔隙率高且孔隙分布均勻，質量穩定可靠，適合于批量工 業生產。
圖1是鑄造銅鉻銅合金金相組織；
圖2是實施例1銅金屬多孔材料表面SEM照片；
圖3是實施例2銅金屬多孔材料表面SEM照片。
具體實施例方式
實施例l
選用Cr元素質量分數為40。/。的銅鉻合金，其中銅鉻合金中的Cr元素以顆 粒狀存在。用1000#金相砂紙磨光銅鉻合金試樣表面，試樣尺寸為10mmx10 mmx3mm，再用清水沖洗，無水乙醇脫脂和在20。C下烘干。然后將表面處 理后的銅鉻合金試樣浸泡在濃度為2.7摩爾/升，含有20克的NaCl的1升112804 的溶液中，其中溶液溫度為25C，振蕩頻率為70KHz，經浸泡20小時后，取 出實驗樣品，用清水沖洗，烘干處理，即可獲得銅金屬多孔材料。
實施例2
選用Cr元素質量分數為50。/。的銅鉻合金，其中銅鉻合金中的Cr元素以顆 粒狀存在。用1000#金相砂紙磨光銅鉻合金試樣表面，試樣尺寸為10mmxl0 mmx3mm，再用清水沖洗，無水乙醇脫脂和在40'C下烘干。然后將表面處 理后的銅鉻合金試樣浸泡在濃度為3.0摩爾/升，含有15克的NaCl的l升H2SO4 的溶液中，其中溶液溫度為3(TC，振蕩頻率為40KHz，經浸泡15小時后，取 出實驗樣品，用清水沖洗，烘干處理，即可獲得銅金屬多孔材料。
經Neophot21金相顯微鏡觀察發現，銅鉻合金的組織是由Cu相和Cr相組成，其中Cr相以不規則的顆粒狀分布在Cu基體中(見圖l)，實施例l和實施 例2獲得銅金屬多孔材料中，Cr顆粒完全從銅鉻合金的組織中脫掉，材料的 組織僅為帶孔洞的Cu基體，即形成銅金屬多孔材料。銅金屬多孔材料的孔 徑約為25 40pm，且分布較均勻，其孔隙率(30 50%)與Cr顆粒含量有 關(見圖2、 3)。
權利要求
1. 一種銅金屬多孔材料的制備方法，其特征是所述方法包括以下步驟(1)選用Cr元素質量分數為10～70％的銅鉻合金，其中銅鉻合金中的Cr元素以顆粒狀存在；(2)先用細金相砂紙對銅鉻合金表面進行磨光，然后用清水沖洗，經過無水乙醇脫脂后，在40～60℃下烘干處理；(3)再將表面處理后的銅鉻合金浸泡在濃度為2.5～3.0摩爾/升的H2SO4溶液中，所述每升H2SO4溶液中含有15～20克NaCl；(4)在H2SO4溶液溫度為20～40℃，振蕩頻率為40～80KHz超聲波振蕩下，該銅鉻合金發生脫鉻腐蝕，待脫鉻腐蝕結束后，用清水沖洗，烘干處理，即可獲得銅金屬多孔材料。
全文摘要
本發明公開一種銅金屬多孔材料的制備方法，所述方法包括以下步驟(1)先用細金相砂紙對銅鉻合金表面進行磨光，然后用清水沖洗，無水乙醇脫脂后在40～60℃下烘干處理；(2)再將表面處理后的銅鉻合金浸泡在在濃度為2.5～3.0摩爾/升的H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>溶液中，且每升H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>溶液中含有15～20克NaCl，所述的H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>溶液溫度為20～40℃；(3)在振蕩頻率為40～80KHz超聲波振蕩下，該合金將發生脫鉻腐蝕，待脫鉻腐蝕結束后，然后用清水沖洗、烘干處理，即可獲得銅金屬多孔材料。本發明工藝簡單、易于操作，制備的銅金屬多孔材料具有孔隙率高、孔隙分布均勻和質量穩定可靠等優點，可適合批量工業生產。
文檔編號C23F1/10GK101545060SQ20091013673
公開日2009年9月30日 申請日期2009年5月14日 優先權日2009年5月14日
發明者劉建華, 劉玉文, 張瑞軍 申請人:燕山大學