纳米多孔铜镍合金的制备方法技术

本发明专利技术公开了纳米多孔铜镍合金的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、将铜镍锰粉混合均匀，得到混合粉末；步骤2、将步骤1得到的混合粉末压制成生坯；步骤3、将步骤2压制成的生坯放入真空/气氛炉中保温后随炉冷却，得到前驱体合金；步骤4、将步骤3得到的前驱体合金表面除杂后脱合金，随后先后用去离子水和酒精清洗试样，即得纳米多孔铜镍合金；本发明专利技术将铜镍锰粉按一定原子比混合均匀、压制成生坯、烧结得到前驱体合金，随后通过脱合金方法即得纳米多孔铜镍合金。本发明专利技术成本低，操作简单。操作简单。操作简单。

【技术实现步骤摘要】
纳米多孔铜镍合金的制备方法


[0001]本专利技术属于纳米材料制备领域，具体涉及纳米多孔铜镍合金的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，纳米多孔贵金属由于具有较大的比表面积、高孔隙率及低密度等优点，在催化、传感、能源等各个领域都受到广泛关注。现有的纳米多孔贵金属制备方法相对简单，主要以脱合金法和模板法为主，但应用成本太高。纳米多孔铜除了具有纳米多孔贵金属的优点外，其高的导电导热性、相对低廉的价格被认为是纳米多孔贵金属的理想替代材料。当将塑性较好的铜脱合金成纳米多孔结构时，会降低它的力学性能，这个问题一直制约着纳米多孔铜的大规模应用。镍元素因为与铜的晶格参数比较相似，都是面心立方结构，在形成纳米多孔合金时与铜以固溶体形式存在，并不会很大程度上影响双连续的纳米级孔道韧带结构，且镍的价格比较低，因此亟需制备一种纳米多孔铜镍合金来改善纳米多孔铜的性能。由于镍的标准电极电位略低于氢，在与镍有关的合金脱合金时一般采用电化学脱合金，化学腐蚀会将镍腐蚀掉，达不到合金化的目的，且方法复杂，成本高，效率低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供纳米多孔铜镍合金的制备方法，解决了现有方法制备纳米多孔铜镍合金时，化学腐蚀将镍腐蚀掉，达不到合金化的问题。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是，纳米多孔铜镍合金的制备方法，具体按照以下步骤实施：
[0005]步骤1、将铜镍锰粉混合均匀，得到混合粉末；
[0006]步骤2、将步骤1得到的混合粉末压制成生坯；
[0007]步骤3、将步骤2压制成的生坯放入真空/气氛炉中保温后随炉冷却，得到前驱体合金；
[0008]步骤4、将步骤3得到的前驱体合金表面除杂后脱合金，随后先后用去离子水和酒精清洗试样，即得纳米多孔铜镍合金。
[0009]本专利技术的特点还在于：
[0010]步骤1混合时，铜镍锰粉按照原子比Cu
x
Ni
x
Mn1‑
2x
(15％＜x＜25％)；
[0011]步骤2中压制时的压力为8
‑
12MPa。
[0012]步骤3中在真空或氩气的保护下以800
‑
900℃保温4h后随炉冷却。
[0013]步骤4脱合金时，将表面除杂后的前驱体合金放入含0.01
‑
0.1mol/L Ni
2+
的酸性腐蚀液中，酸性腐蚀液浓度为0.1
‑
0.5mol/L，并置于70℃恒温水浴脱合金，直至无气泡产生。
[0014]步骤4中Ni
2+
的腐蚀液中的Ni
2+
通过向腐蚀液中加入镍单质或加入镍盐获得。
[0015]本专利技术的有益效果是，本专利技术纳米多孔铜镍合金的制备方法，使用镍盐或镍单质在腐蚀溶液中产生Ni
2+
，既可动态的调整腐蚀过程中的离子浓度，还降低Ni在腐蚀溶液中的溶解度，极大地减少了前驱体合金中Ni元素的腐蚀。
附图说明
[0016]图1是本专利技术实施例4制备的纳米多孔铜镍合金扫描图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0018]本专利技术纳米多孔铜镍合金的制备方法，将铜镍锰粉末混合均匀，然后压制成生坯，经过烧结、脱合金后得到纳米多孔铜镍合金；具体按照以下步骤实施：
[0019]步骤1、将铜镍锰粉混合均匀，得到混合粉末；混合时，铜镍锰粉按照原子比Cu
x
Ni
x
Mn1‑
2x
(15％＜x＜25％)；
[0020]步骤2、将步骤1得到的混合粉末压制成生坯；压制时的压力为8
‑
12MPa；
[0021]步骤3、将步骤2压制成的生坯放入真空/气氛炉中，在真空或氩气的保护下以800
‑
900℃保温4h后随炉冷却，得到前驱体合金；
[0022]步骤4、将步骤3得到的前驱体合金表面除杂后脱合金，随后先后用去离子水和酒精清洗试样，即得纳米多孔铜镍合金。
[0023]脱合金时，将表面除杂后的前驱体合金放入含0.01
‑
0.1mol/L Ni
2+
的酸性腐蚀液中，酸性腐蚀液浓度为0.1
‑
0.5mol/L，并置于70℃恒温水浴脱合金，直至无气泡产生，Ni
2+
的酸性腐蚀液中的Ni
2+
通过向腐蚀液中加入镍单质或加入镍盐获得。
[0024]实施例1
[0025]步骤1、将铜镍锰粉以20:20:60的原子比混合均匀；
[0026]步骤2、将混合粉末压制成生坯；压制时的压力为8MPa。
[0027]步骤3、将压制的生坯放入气氛炉中，在氩气的保护下以800℃保温4h后随炉冷却，得到前驱体合金。
[0028]步骤4、将前驱体合金表面除杂后，放入含有0.05mol/LNiSO4的0.4mol/L H2SO4(250ml)溶液中以70℃恒温水浴脱合金，直至无气泡产生，将脱合金的试样先后用去离子水和酒精分别清洗，即得纳米多孔铜镍合金。
[0029]将实施例1得到的纳米多孔铜镍合金在扫描下观察发现，Ni元素含量为22.10at.％。
[0030]实施例2
[0031]步骤1、将铜镍锰粉以25:25:50的原子比混合均匀；
[0032]步骤2、将混合粉末压制成生坯；压制时的压力为9MPa。
[0033]步骤3、将压制的生坯放入气氛炉中，在氩气的保护下以900℃保温4h后随炉冷却，得到前驱体合金。
[0034]步骤4、将前驱体合金表面除杂后，放入含有5gNi块的0.3mol/L HCl(250ml)溶液中以70℃恒温水浴脱合金，直至无气泡产生。
[0035]步骤5，最后将脱合金的试样先后用去离子水和酒精分别清洗，即得纳米多孔铜镍合金。
[0036]将实施例2得到的纳米多孔铜镍合金在扫描下观察发现，Ni元素含量为25.10at.％。
[0037]实施例3
[0038]步骤1、将铜镍锰粉以15:15:70的原子比混合均匀；
[0039]步骤2、将混合粉末压制成生坯；压制时的压力为10MPa。
[0040]步骤3、将压制的生坯放入真空炉中以830℃保温4h后随炉冷却，得到前驱体合金。
[0041]步骤4、将前驱体合金表面除杂后，放入含有0.1mol/LNiCl2的0.5mol/L HCl(250ml)溶液中以70℃恒温水浴脱合金，直至无气泡产生。最后将脱合金的试样先后用去离子水和酒精分别清洗，即得纳米多孔铜镍合金。
[0042]将实施例3得到的纳米多孔铜镍合金在扫描下观察发现，Ni元素含量为23.43at.％。
[0043]实施例4
[0044]步骤1、将铜镍锰粉以20:20:60的原子比混合均匀；
[0045]步骤2、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.纳米多孔铜镍合金的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、将铜镍锰粉混合均匀，得到混合粉末；步骤2、将步骤1得到的混合粉末压制成生坯；步骤3、将步骤2压制成的生坯放入真空/气氛炉中保温后随炉冷却，得到前驱体合金；步骤4、将步骤3得到的前驱体合金表面除杂后脱合金，随后先后用去离子水和酒精清洗试样，即得纳米多孔铜镍合金。2.根据权利要求1所述的纳米多孔铜镍合金的制备方法，其特征在于，所述步骤1混合时，铜镍锰粉按照原子比Cu
x
Ni
x
Mn1‑
2x
(15％＜x＜25％)。3.根据权利要求1所述的纳米多孔铜镍合金的制备方法，其特征在于，所述步骤2中压制时的压力为8
‑
12MPa。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨卿，张文哲，王争争，孙少东，梁淑华，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：