中國粉體網(wǎng)訊 近日,,中國科學(xué)院金屬研究所專用材料與器件研究部副研究員任伊賓帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種新型多孔金屬制備方法,充分利用“柯肯達(dá)爾效應(yīng)”在真空環(huán)境中制備出多孔銅、多孔鎳和多孔不銹鋼等多孔金屬,初步研究成果已于近期發(fā)表在Vacuum 和Materials Letter 上,相關(guān)研究成果已經(jīng)申請了5項(xiàng)發(fā)明專利和一項(xiàng)國際專利,。
多孔金屬由金屬骨架及孔隙所組成,相對于致密金屬材料,,多孔金屬的顯著特征是其內(nèi)部具有大量的孔隙,。所以多孔金屬材料具有諸多優(yōu)異的特性,如比重小,、比表面大,、能量吸收性好、換熱散熱能力高,、吸聲性好,、滲透性優(yōu)、電磁波吸收性好,、阻焰,、耐熱耐火、抗熱震,、氣敏,、能再生、加工性好等,。因此多孔金屬材料被廣泛應(yīng)用于航空航天,、原子能、電化學(xué),、石油化工,、冶金、機(jī)械,、醫(yī)藥,、環(huán)保、建筑等行業(yè)的分離、過濾,、布?xì)�,、催化、電化學(xué)過程,、消音,、吸震、屏蔽,、熱交換等工藝過程中,,制作過濾器、催化劑及催化劑載體,、多孔電極、能量吸收器,、消音器,、減震緩沖器、電磁屏蔽器件,、電磁兼容器件,、換熱器和阻燃器等。
傳統(tǒng)的多孔金屬制備方法包括固態(tài)金屬燒結(jié)法,、液態(tài)金屬凝固法,、金屬沉積法或腐蝕造孔法等,其中脫合金方法是目前流行的制備納米多孔金屬的常用方法,,通過化學(xué)或電化學(xué)方法選擇性地溶解二元固溶體合金中的活潑成分,,剩余的惰性金屬成分經(jīng)團(tuán)聚生長成連續(xù)的納米多孔結(jié)構(gòu)。
金屬所新開發(fā)的多孔金屬制備方法相對于傳統(tǒng)的脫合金方法屬于物理脫合金方法,,通過物理升華和擴(kuò)散原理獲得多孔合金,。目前可以大規(guī)模制備孔徑為1-10微米高孔隙率多孔合金(開孔),孔隙率約為35-75%,,已在實(shí)驗(yàn)室成功生產(chǎn)制備出均勻多孔銅合金,、鎳合金以及不銹鋼等多孔金屬材料,制備的多孔銅箔用于鋰離子電池表現(xiàn)出更加優(yōu)異的性能,,其它應(yīng)用研究正在不斷開發(fā)中,。通過不斷的改進(jìn)完善,該項(xiàng)目技術(shù)已成熟,,并具有完全自主知識產(chǎn)權(quán),。
左:多孔工業(yè)銅箔。中:多孔銅合金,。右:多孔工業(yè)銅粉
左:多孔316L不銹鋼,。中:多孔不銹鋼粉。右:多孔鎳
多孔金屬由金屬骨架及孔隙所組成,相對于致密金屬材料,,多孔金屬的顯著特征是其內(nèi)部具有大量的孔隙,。所以多孔金屬材料具有諸多優(yōu)異的特性,如比重小,、比表面大,、能量吸收性好、換熱散熱能力高,、吸聲性好,、滲透性優(yōu)、電磁波吸收性好,、阻焰,、耐熱耐火、抗熱震,、氣敏,、能再生、加工性好等,。因此多孔金屬材料被廣泛應(yīng)用于航空航天,、原子能、電化學(xué),、石油化工,、冶金、機(jī)械,、醫(yī)藥,、環(huán)保、建筑等行業(yè)的分離、過濾,、布?xì)�,、催化、電化學(xué)過程,、消音,、吸震、屏蔽,、熱交換等工藝過程中,,制作過濾器、催化劑及催化劑載體,、多孔電極、能量吸收器,、消音器,、減震緩沖器、電磁屏蔽器件,、電磁兼容器件,、換熱器和阻燃器等。
傳統(tǒng)的多孔金屬制備方法包括固態(tài)金屬燒結(jié)法,、液態(tài)金屬凝固法,、金屬沉積法或腐蝕造孔法等,其中脫合金方法是目前流行的制備納米多孔金屬的常用方法,,通過化學(xué)或電化學(xué)方法選擇性地溶解二元固溶體合金中的活潑成分,,剩余的惰性金屬成分經(jīng)團(tuán)聚生長成連續(xù)的納米多孔結(jié)構(gòu)。
金屬所新開發(fā)的多孔金屬制備方法相對于傳統(tǒng)的脫合金方法屬于物理脫合金方法,,通過物理升華和擴(kuò)散原理獲得多孔合金,。目前可以大規(guī)模制備孔徑為1-10微米高孔隙率多孔合金(開孔),孔隙率約為35-75%,,已在實(shí)驗(yàn)室成功生產(chǎn)制備出均勻多孔銅合金,、鎳合金以及不銹鋼等多孔金屬材料,制備的多孔銅箔用于鋰離子電池表現(xiàn)出更加優(yōu)異的性能,,其它應(yīng)用研究正在不斷開發(fā)中,。通過不斷的改進(jìn)完善,該項(xiàng)目技術(shù)已成熟,,并具有完全自主知識產(chǎn)權(quán),。

左:多孔工業(yè)銅箔。中:多孔銅合金,。右:多孔工業(yè)銅粉

左:多孔316L不銹鋼,。中:多孔不銹鋼粉。右:多孔鎳