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作者:周玉鑫;胡劲;朱家军;王开军;段云彪;张维钧;
单位:昆明理工大学材料科学与工程学院;云南中宣液态金属科技有限公司;
摘要:在220℃的加热条件下制备前驱体CuGa_2合金,运用化学腐蚀与电化学腐蚀两种去合金方法制备纳米多孔铜,分析不同浓度的腐蚀介质对多孔结构形成的影响,并分别用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、能量色散X射线光谱(EDS)和电感耦合等离子体质谱仪(ICP-Ms)分析样品的相组成和微观形貌。结果表明,合金化过程中以甲基硅油作为防氧化保护介质可获得前驱体CuGa_2合金;不同腐蚀介质对纳米多孔铜的形成有显著影响。在电化学腐蚀过程中,由于不同溶液中Cu, Ga与CuGa_2的平衡电位不同对纳米多孔铜的形成影响显著,1M HCl溶液中CuGa_2的平衡电位与Cu的平衡电位相近,Ga、Cu原子会共同溶解导致无法形成多孔结构;1M NaOH溶液中Cu与CuGa_2的平衡电位的电位差较大,可进行充分腐蚀获得多孔结构,形成的多孔孔隙分布杂乱且不均匀,孔径范围为120 nm~1μm。前驱体合金经1M HCl溶液的化学腐蚀,由于H~+的腐蚀作用,Cl~-促进Cu原子的扩散重排,获得的多孔纳米铜形貌与结构更加清晰均匀且连续,其孔径范围为20~100 nm。
关键词:合金化;;CuGa_2合金;;腐蚀介质;;去合金;;纳米多孔铜