中國(guó)粉體網(wǎng)訊 近日，中國(guó)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(kāi)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(qǐng)了5項(xiàng)發(fā)明專利和一項(xiàng)國(guó)際專利。
多孔金屬由金屬骨架及孔隙所組成，相對(duì)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(guò)濾、布?xì)狻⒋呋㈦娀瘜W(xué)過(guò)程、消音、吸震、屏蔽、熱交換等工藝過(guò)程中，制作過(guò)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(guò)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(zhǎng)成連續(xù)的納米多孔結(jié)構(gòu)。
金屬所新開(kāi)發(fā)的多孔金屬制備方法相對(duì)于傳統(tǒng)的脫合金方法屬于物理脫合金方法，通過(guò)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(kāi)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(kāi)發(fā)中。通過(guò)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(shí)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(duì)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(guò)濾、布?xì)狻⒋呋㈦娀瘜W(xué)過(guò)程、消音、吸震、屏蔽、熱交換等工藝過(guò)程中，制作過(guò)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(guò)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(zhǎng)成連續(xù)的納米多孔結(jié)構(gòu)。
金屬所新開(kāi)發(fā)的多孔金屬制備方法相對(duì)于傳統(tǒng)的脫合金方法屬于物理脫合金方法，通過(guò)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(kāi)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(kāi)發(fā)中。通過(guò)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(shí)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
