泡沫鉻及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種泡沫鉻，其包括鉻骨架以及位于所述鉻骨架內部且彼此貫通的多個孔室。根據本發明的泡沫鉻是一種兼具高化學穩定性、高硬度、大比表面積、質輕、隔熱性能好、隔音性能好等特點的全新的材料。本發明還公開了上述泡沫鉻的制備方法，包括步驟：A、將含鉻固體置于酸性電解液中；B、對所述含鉻固體進行電蝕刻，以形成鉻骨架及位于所述鉻骨架內部且彼此貫通的多個孔室。根據本發明的制備方法以酸性電解液為介質，即可簡單地通過電蝕刻制備得到上述泡沫鉻；所述制備方法采用的原料廉價易得，制備工藝快速簡單。
【專利說明】
泡沫銘及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于多孔材料技術領域，具體地講，設及一種泡沫銘及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 金屬銘具有高烙點、高抗氧化性及高防腐性能等諸多特性，金屬銘的密度為7.2g/ cm3,烙點為1857°C，沸點在2480°CW上。同時金屬銘具有較大的硬度，其布氏硬度可達 500kg/cm2~900kg/cm2,莫氏硬度可達9.0,與剛玉相當，僅次于金剛石。金屬銘因其高化學 穩定性及高硬度的特性，在特殊材料、防腐和航空航天等領域中有著獨特的地位。
[0003] 但金屬銘在一般的應用中，均作為一種塊體金屬材料，其密度較大，且比表面積較 小，運些不足均限制了其應用；因此，若能夠將上述具備高硬度、高化學穩定性等特點的金 屬銘制備成質輕、比表面積大的多孔材料，將是對多孔材料領域的一次重要貢獻。
【發明內容】
[0004] 為解決上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種泡沫銘及其制備方法，該泡 沫銘不僅保留了金屬銘的高化學穩定性、高硬度等特性，還兼具大比表面積、質輕、隔熱性 能好、隔音性能好等特點，且該制備方法簡單，易于制備。
[0005] 為了達到上述發明目的，本發明采用了如下的技術方案：
[0006] -種泡沫銘，包括銘骨架W及位于所述銘骨架內部且彼此貫通的多個孔室。
[0007] 本發明的另一目的還在于提供一種如上所述的泡沫銘的制備方法，包括步驟:A、 將含銘固體置于酸性電解液中；B、對所述含銘固體進行電蝕刻，W形成銘骨架及位于所述 銘骨架內部且彼此貫通的多個孔室。
[000引進一步地，在所述步驟B中，采用方波電位法對所述含銘固體進行電蝕刻。
[0009] 進一步地，采用方波電位法對所述含銘固體進行電蝕刻時，工作電極為所述含銘 固體，對電極的材料選自不誘鋼、鉛、鐵合金、金、銷中的任意一種。
[0010] 進一步地，采用方波電位法對所述含銘固體進行電蝕刻時，電位上限為0.5V~6V， 電位下限為-6V~3V，方波頻率為o.omz~1000化，電蝕刻的時間為10s~eoomin，所述酸性 電解液的溫度為20°C~100°C;其中，所述電位上限和所述電位下限均W飽和甘隸電極作為 參比電極進行測定時獲得。
[0011] 進一步地，所述酸性電解液選自硫酸水溶液、鹽酸水溶液、硝酸水溶液、憐酸水溶 液、巧樣酸水溶液、醋酸水溶液、抗壞血酸水溶液中的任意一種或至少兩種的混合。
[001^ 進一步地，所述酸性電解液的抑為0~3。
[0013] 進一步地，對所述含銘固體進行電蝕刻時，所述酸性電解液呈流動狀態。
[0014] 進一步地，所述酸性電解液流動時的流量不超過10m3/h。
[0015] 本發明W酸性電解液為介質，即可簡單地通過電蝕刻制備得到泡沫銘，從而獲得 一種兼具高化學穩定性、高硬度、大比表面積、質輕、隔熱性能好、隔音性能好等特點的全新 的材料。與此同時，根據本發明的泡沫銘的制備方法采用的原料廉價易得，制備工藝快速簡 單。
【附圖說明】
[0016]通過結合附圖進行的W下描述，本發明的實施例的上述和其它方面、特點和優點 將變得更加清楚，附圖中：
[0017]圖1是根據本發明的實施例1的泡沫銘的SEM照片；
[0018] 圖2是圖1中A區域的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0019] W下，將參照附圖來詳細描述本發明的實施例。然而，可許多不同的形式來實 施本發明，并且本發明不應該被解釋為限制于運里闡述的具體實施例。相反，提供運些實施 例是為了解釋本發明的原理及其實際應用，從而使本領域的其他技術人員能夠理解本發明 的各種實施例和適合于特定預期應用的各種修改。
[0020] 本發明公開了一種泡沫銘，其包括銘骨架W及位于該銘骨架內部且彼此貫通的多 個孔室。
[0021] 所述泡沫銘不僅具有塊體的金屬銘所具備的高化學穩定性、高硬度等特性，還兼 具大比表面積、質輕、隔熱性能好、隔音性能好等特點，是一種全新的材料，其可應用在隔熱 材料、隔音材料等領域，或作為其他材料的載體等。
[0022] W下，將對本發明的上述泡沫銘的制備方法進行詳細的描述，根據本發明的泡沫 銘的制備方法具體參照如下步驟：
[0023] 在步驟一中，將含銘固體置于酸性電解液中。
[0024] 具體地，含銘固體可W是銘片、銘板、銘塊，也可W是鍛在電極表面的銘膜層;而所 述酸性電解液包括但不限于硫酸水溶液、鹽酸水溶液、硝酸水溶液、憐酸水溶液、巧樣酸水 溶液、醋酸水溶液、抗壞血酸水溶液中的任意一種，或是上述至少兩種的混合溶液，只需保 證該酸性電解液的pH值控制在0~3的范圍內即可。
[0025] 在步驟二中，對所述含銘固體進行電蝕刻，W形成銘骨架及位于該銘骨架內部且 彼此貫通的多個孔室。
[0026] 在本實施例中，采用方波電位法對所述含銘固體進行電蝕刻。具體地，采用=電極 體系，W所述含銘固體為工作電極，W飽和甘隸電極作為參比電極，W不誘鋼、鉛、鐵合金、 金、銷中的任意一種作為對電極的材料。
[0027] 更為具體地，接通各電極，且對工作電極施加方波電位；當W飽和甘隸電極作為參 比電極時，電位上限控制為0.5V~6V，電位下限控制為-6V~3V，方波頻率控制為0.0 mz~ 1 OOOHz，電蝕刻的時間為1 Os~eOOmin，酸性電解液的溫度為20°C~100°C。
[0028] 優選地，在對所述含銘固體進行電蝕刻時，使得酸性電解液保持流動狀態;也就是 說，保證用于盛裝酸性電解液的容器具有用于流入和流出酸性電解液的通道。如此，一方面 可W加快工作電極表面上氨離子的補充，另一方面還可W沖走工作電極表面生成的反應產 物。一般地，控制所述酸性電解液流動時的流量不超過l〇m3A即可。
[0029] W下，將參照具體的實施例對根據本發明的泡沫銘的制備方法進行詳細的描述， 為方便對各實施例進行對比，W表格的形式分析對比各實施例。實施例1-4中的泡沫銘在不 同實驗參數下的對比結果如表1所示。
[0030] 表1實施例1-4中的泡沫銘在不同實驗參數下的對比結果
[0031]
[0032] 注:表1中，"一一"表示沒有，即酸性電解液不流動。
[0033] 對實施例1制備得到的泡沫銘進行了掃描電鏡測試(簡稱SEM)，測試結果如圖1和 圖2所示。從圖1中可W看出，實施例1制備得到的泡沫銘的表面呈蜂窩狀，放大其中的A區域 獲得圖2;在圖2中可W看到，該泡沫銘包括銘骨架W及位于該銘骨架內部且彼此貫通的多 個孔室，很顯然，在圖2中，孔室較大，導致銘骨架較為零散，從而使得形成的泡沫銘在更大 倍數的鏡頭下呈現絮狀，具有較大的比表面積。
[0034] 雖然已經參照特定實施例示出并描述了本發明，但是本領域的技術人員將理解： 在不脫離由權利要求及其等同物限定的本發明的精神和范圍的情況下，可在此進行形式和 細節上的各種變化。
【主權項】
1. 一種泡沫鉻，其特征在于，包括鉻骨架以及位于所述鉻骨架內部且彼此貫通的多個 孔室。2. -種如權利要求1所述的泡沫鉻的制備方法，其特征在于，包括步驟： A、 將含鉻固體置于酸性電解液中； B、 對所述含鉻固體進行電蝕刻，以形成鉻骨架及位于所述鉻骨架內部且彼此貫通的多 個孔室。3. 根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，在所述步驟B中，采用方波電位法對所 述含鉻固體進行電蝕刻。4. 根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，采用方波電位法對所述含鉻固體進行 電蝕刻時，工作電極為所述含鉻固體，對電極的材料選自不銹鋼、鉛、鈦合金、金、鉑中的任 意一種。5. 根據權利要求3或4所述的制備方法，其特征在于，采用方波電位法對所述含鉻固體 進行電蝕刻時，電位上限為〇. 5V~6V，電位下限為-6V~3V，方波頻率為0.01Hz~1000Hz，電 蝕刻的時間為l〇s~600min，所述酸性電解液的溫度為20°C~100°C ;其中，所述電位上限和 所述電位下限均以飽和甘汞電極作為參比電極進行測定時獲得。6. 根據權利要求2或3所述的制備方法，其特征在于，所述酸性電解液選自硫酸水溶液、 鹽酸水溶液、硝酸水溶液、磷酸水溶液、檸檬酸水溶液、醋酸水溶液、抗壞血酸水溶液中的任 意一種或至少兩種的混合。7. 根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述酸性電解液的pH為0~3。8. 根據權利要求2或3所述的制備方法，其特征在于，對所述含鉻固體進行電蝕刻時，所 述酸性電解液呈流動狀態。9. 根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述酸性電解液流動時的流量不超過 10m3/h〇
【文檔編號】C22C1/08GK106048705SQ201610568973
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月19日
【發明人】張波, 馮海濤, 李波, 李武, 董亞萍, 梁建, 鄭竹林
【申請人】中國科學院青海鹽湖研究所