納米多孔銅的制備及其形成機(jī)理研究.pdf

1、納米多孔金屬材料是一種兼具功能和結(jié)構(gòu)雙重屬性的新型工程材料，不僅保留了金屬的可焊性、延展性、導(dǎo)電性等特性，還具有高比表面積、良好化學(xué)穩(wěn)定性和高的屈服強(qiáng)度等性能特點(diǎn)，納米多孔金屬可望在催化、傳感、驅(qū)動(dòng)和熱交換等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。
　　 本文選擇Mg-Cu，Al-Cu合金并采用快速凝固與去合金化相結(jié)合的方法制備納米多孔銅，用XRD、SEM分析樣品的相組成和微觀形貌，研究了去合金化工藝參數(shù)中的腐蝕液、腐蝕時(shí)間及腐蝕溫度對(duì)納米多孔銅孔結(jié)

2、構(gòu)的影響以及納米多孔銅的形成機(jī)制。研究結(jié)果表明：
　　 Al-Cu合金去合金化后可知，不同成分(Al67Cu33，Al62Cu38，Al57Cu43，Al50Cu50)的Al-Cu合金均可以通過(guò)自由腐蝕去合金化獲得納米多孔銅。除由單一AlCu相組成的Al50Cu50合金之外，其余的(Al67Cu33，Al62Cu38，Al57Cu43)都可以獲得雙連續(xù)結(jié)構(gòu)的納米多孔銅。隨著溫度的升高，孔徑逐漸增大，在較高溫度下孔結(jié)構(gòu)易受到破壞。

3、隨著腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng)，孔結(jié)構(gòu)有顯著的演化過(guò)程，而后孔壁逐漸粗化。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Al2Cu、AlCu腐蝕的協(xié)同作用對(duì)雙連續(xù)結(jié)構(gòu)的形貌有重要的影響，Al-Cu合金中Al2Cu相是形成雙連續(xù)結(jié)構(gòu)納米多孔銅的必要條件，少量的AlCu相對(duì)雙連續(xù)結(jié)構(gòu)形貌有重要的影響，其與Al2Cu相的協(xié)同作用對(duì)獲得更高比表面積，更均勻細(xì)小的雙連續(xù)結(jié)構(gòu)有著積極的推動(dòng)作用，隨著AlCu相的增多其積極作用逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐种谱饔谩?br>　　 Mg-Cu合金去合金化后可知，不同成

4、分的Mg-Cu合金中，除由單一MgCu2相組成的Mg33Cu67合金之外，其余的(Mg67Cu33，Mg60Cu40,Mg50Cu50和Mg40Cu60)都可以通過(guò)自由腐蝕去合金化制備雙連續(xù)結(jié)構(gòu)納米多孔銅。通過(guò)控制腐蝕溫度和時(shí)間能夠獲得不同孔徑尺寸的納米多孔銅。并且無(wú)論是有單一Mg2Cu相組成的單相Mg-Cu合金，還是由Mg2Cu和MgCu2相共同組成的雙相Mg-Cu合金，都可以通過(guò)去合金化獲得雙連續(xù)結(jié)構(gòu)納米多孔銅。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，Mg-