【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微纳米，具体地，涉及换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法。
技术介绍
1、金属微纳米针锥阵列是指尺寸在微米或者纳米的针锥，在基材(金属或非金属)表面排列成有序微观阵列的一种结构。这种微纳米针锥阵列具有比表面积大、表面活性高的特点，此外其针尖处具有纳米尺寸效应，这些特点使其可能在某些方面具备优良的功能特性，应用范围十分广泛。例如：凸点互连，针尖处的纳米尺寸效应有助于界面原子发生互扩散，大面积的针锥阵列可与焊料形成机械咬合，有望提高可靠性；优异的超疏水特性，由于其较高的表面粗糙度和较低的自由能，表现出特殊的润湿性，有望用作自清洁、防雾、防腐蚀材料；用作催化电极，借助微纳米针锥阵列提供大的比表面积和密集的活性中心，大大提升催化效果；显著的表面拉曼增强特性，借助微纳米针锥阵列更大的比表面积来吸附探针分子，以及高密度的纳米间距和间隙提供高密度“热点”，用作表面增强拉曼材料；用于微机电(mems)及多种传感器等器件，满足特殊结构的需求。
2、目前制备高密度微纳米针锥阵列的方式有：模板法：借助多孔模板，在模板微纳米孔内沉积金属，再借助化学方法将模板去除，留下针锥阵列材料的方法；微加工法：在薄膜材料上通过光刻，电子束或者离子束刻蚀，加工成针锥阵列；直流电镀法：在含有cu2+、络合剂、缓冲剂硼酸和添加剂的镀液中，控制温度，通过直流电镀制备底径<500纳米，高度<1微米的铜微纳米针锥结构；化学沉积法：基材经过氯化钯镀液活化后，浸入含有cu2+的化学镀液中，借助镀液中的还原剂，在金属离子比如镍离子的催化下，在基
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法。
2、本专利技术的目的是通过以下方案实现的：
3、本专利技术提供一种换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法，包括如下步骤：
4、步骤一、将导电基材预处理；
5、步骤二、将预处理后的导电基材做阴极，浸入电镀液中，通过导线连接阴极、阳极、电镀液和脉冲电源构成回路；
6、步骤三、通过脉冲电源，对导电基材进行电镀，得到铜纳米针锥阵列。
7、优选的，所述步骤一中的预处理包括除油处理和除锈处理。
8、优选的，所述步骤二中的阳极为纯铜板。
9、优选的，所述步骤二中的电镀液包含铜离子、硫酸根离子和氯离子。
10、优选的，所述铜离子浓度为50～500g/l，所述硫酸根离子浓度为10～100g/l，所述氯离子浓度为20～150mmg/l。
11、优选的，所述步骤三中的电镀为换向脉冲电镀。
12、优选的，所述换向脉冲电镀时间为0.5～10min，电镀温度为15～30℃。
13、优选的，所述换向脉冲电镀的正反向脉冲占空比为45～55％。
14、优选的，正反向脉冲平均电流密度为10～80a/dm2和5～40a/dm2。
15、优选的，换向脉冲频率为0.5～3khz。
16、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
17、(1)本专利技术获得的铜微纳米针锥阵列单个针锥的高度1.5～6μm，底径在1～2μm，长径比为1～5，阵列平均密度在1～2×106/cm2，形状为六棱锥、四棱锥或者树叶状棱锥；
18、(2)本专利技术的电镀液配方简单，易于控制，工艺参数范围宽，镀液稳定，电镀方法工艺简单、成本低廉；
19、(3)本专利技术制备的铜微纳米针锥阵列底径、高度和长径比可控，适用于工业化批量生产。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法，其特征在于，所述步骤一中的预处理包括除油处理和除锈处理。
3.根据权利要求1所述的换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法，其特征在于，所述步骤二中的阳极为纯铜板。
4.根据权利要求1所述的换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法，其特征在于，所述步骤二中的电镀液包含铜离子、硫酸根离子和氯离子。
5.根据权利要求4所述的换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法，其特征在于，所述铜离子浓度为50～500g/L，所述硫酸根离子浓度为10～100g/L，所述氯离子浓度为20～150mmg/L。
6.根据权利要求1所述的换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法，其特征在于，所述步骤三中的电镀为换向脉冲电镀。
7.根据权利要求5所述的换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法，其特征在于，所述换向脉冲电镀时间为0.5～10min，电镀温度为15～30℃。
8.根据权利要求5所述的换
9.根据权利要求7所述的换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法，其特征在于，所述正反向脉冲平均电流密度为10～80A/dm2和5～40A/dm2。
10.根据权利要求7所述的换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法，其特征在于，所述正反向脉冲换向脉冲频率为0.5～3kHz。
...【技术特征摘要】
1.一种换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法，其特征在于，所述步骤一中的预处理包括除油处理和除锈处理。
3.根据权利要求1所述的换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法，其特征在于，所述步骤二中的阳极为纯铜板。
4.根据权利要求1所述的换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法，其特征在于，所述步骤二中的电镀液包含铜离子、硫酸根离子和氯离子。
5.根据权利要求4所述的换向脉冲电镀制备铜微纳米针锥阵列的方法，其特征在于，所述铜离子浓度为50～500g/l，所述硫酸根离子浓度为10～100g/l，所述氯离子浓度为20～150mmg/l。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐丽萍，李明，彭焱，吴蕴雯，杭弢，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。