一種增強泡沫銅抗氧化能力的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種增強泡沫銅抗氧化能力的方法，包括以下步驟：將泡沫銅放入鎳鹽溶液中，并連接電源陰極；另取一導(dǎo)電材料作為陽極；在陰陽兩極之間加上一定電壓，一段時間后切斷電壓；得到的泡沫銅表面會覆蓋一層鎳薄膜，使得泡沫銅抗氧化性能明顯提高，并且不會對泡沫銅的導(dǎo)熱、導(dǎo)電等性能產(chǎn)生明顯影響。本發(fā)明重復(fù)性高、簡單易行。
【專利說明】一種增強泡沬銅抗氧化能力的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬金屬表面防護領(lǐng)域，特別是涉及增強泡沫銅抗氧化能力的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]多孔泡沫金屬是一種金屬基體中含有一定數(shù)量、一定尺寸孔徑、一定空隙率的多孔結(jié)構(gòu)的金屬材料，是當前材料科學(xué)中發(fā)展迅猛的一種材料。多孔金屬材料具有立體多層三維結(jié)構(gòu)、高通透性、孔徑可調(diào)等特點，因此兼有功能材料和結(jié)構(gòu)材料的雙重作用。多孔金屬材料具有阻尼、減震、降噪、隔熱、阻燃、過濾、布氣、電子屏蔽等功能，在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。泡沫銅是泡沫金屬中的一種，具有以上提到的泡沫金屬共有的特點和功能。同時，由于金屬銅本身具有相對其他常用金屬更好的導(dǎo)熱性能，使得泡沫銅相對于其他泡沫金屬在散熱材料方面更具優(yōu)勢，因此泡沫銅被廣發(fā)用于電機、電器以及電子元器件的導(dǎo)熱散熱；由于泡沫銅優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，使其成為性能優(yōu)異的阻燃材料，在國外很多先進的消防器材上獲得應(yīng)用，尤其作為火焰隔離器材具有優(yōu)異的效果。但是，相比于其他金屬(比如鎳)，銅比較容易氧化，因此，提高泡沫銅的抗氧化能力，對于保證和延長其工作性能以及工作壽命意義重大。目前增強泡沫銅抗氧化性能的一種途徑是通過化學(xué)方法在泡沫銅表面制備一層薄的有機層，這種方法處理過的泡沫銅在常溫下的抗氧化能力顯著提高，但是在高溫環(huán)境下的抗氧化能力卻沒有提高，而且表面覆蓋有機薄膜后的泡沫銅的導(dǎo)熱系數(shù)也有明顯降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種增強泡沫銅抗氧化能力的方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中泡沫銅在高溫環(huán)境下的抗氧化能力較低的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種增強泡沫銅抗氧化能力的方法，其包括以下步驟:將一泡沫銅放入鎳鹽溶液中，并連接至電源陰極；另取一導(dǎo)電材料作為陽極；在陰陽兩極之間加一定電壓，一段時間后切斷電壓；得到表面覆蓋一層鎳薄膜的泡沫銅。
[0005]優(yōu)選地，所述的泡沫銅為純銅或者銅合金制備的三維網(wǎng)狀材料。
[0006]優(yōu)選地，所述的導(dǎo)電片為金屬材料。
[0007]優(yōu)選地，所述的金屬材料為銅、金、銀、鉬、鋁、鐵的單質(zhì)或合金。
[0008]優(yōu)選地，所述的導(dǎo)電片為導(dǎo)電的非金屬材料。
[0009]優(yōu)選地，所述的非金屬材料為石墨。
[0010]優(yōu)選地，所述的一定電壓為大于零小于十萬伏。
[0011]優(yōu)選地，所述的一定時間為大于零小于十萬小時。
[0012] 本發(fā)明通過在泡沫銅表面電鍍一層鎳薄膜來提高泡沫銅的抗氧化能力，由于金屬鎳與金屬銅的導(dǎo)熱、導(dǎo)電等性質(zhì)比較相近，同時由于鎳膜的厚度相對于泡沫銅極薄，因此泡沫銅在表面覆蓋鎳薄膜之后本身的形狀、厚度、孔徑、孔隙率、體密度以及導(dǎo)熱、導(dǎo)電等性能不會有明顯改變。本發(fā)明使泡沫銅的抗氧化性明顯加強；本發(fā)明的方法重復(fù)性高、簡單易行，利于大規(guī)模量化生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1a-圖1b顯示為本發(fā)明實施例1處理前后泡沫銅對比照片，其中圖1a為處理前的照片，圖1b為處理后的照片。
[0014]圖2a_2d顯示為未處理的泡沫銅與經(jīng)本發(fā)明實施例1處理后的泡沫銅隨溫度升高顏色的變化對比，其中圖2a、圖2b、圖2c以及圖2d分別對應(yīng)加熱前、加熱至180°C、在180°C保持10分鐘和在180°C保持20分鐘的照片。
[0015]圖3顯示為本發(fā)明實施例2處理后泡沫銅的照片。
[0016]圖4顯示為本發(fā)明實施例3處理后泡沫銅的照片。
【具體實施方式】
[0017]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0018]請參閱圖1至圖4所示。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0019]一種增強泡沫銅抗氧化能力的方法，包括以下步驟:將泡沫銅放入鎳鹽溶液中，并連接電源陰極；另取一導(dǎo)電材料作為陽極；在陰陽兩極之間加上一定電壓，一段時間后切斷電壓；得到的泡沫銅表面覆蓋一層鎳薄膜，使得泡沫銅抗氧化性能明顯提高，并且不會對泡沫銅的導(dǎo)熱、導(dǎo)電等性能產(chǎn)生明顯影響。所述的泡沫銅為純銅或者銅合金制備的三維網(wǎng)狀材料，其他參數(shù)如形狀、厚度、孔徑、孔隙率、體密度等參數(shù)不限。所述的鎳鹽包括所有含鎳元素的鹽類。所述的鎳鹽溶液，為任意濃度配比。所述的導(dǎo)電片包括各種金屬材料和非金屬材料。所述的金屬材料包括任意導(dǎo)電的金屬材料，比如銅、金、銀、鉬、鋁、鐵等的單質(zhì)或這些金屬的合金。所述的非金屬材料為導(dǎo)電的非金屬材料，比如石墨等含碳材料以及其他導(dǎo)電的非金屬材料。所述的一定電壓為大于O小于等于100000伏。最好是1-2V左右。所述的一定時間為大于O小于等于100000小時。最好是10-40分鐘左右。
[0020]實施例1
[0021]I)將NiCl粉末和去離子水按lg/L的比例配成溶液；
[0022]2)將作為陽極的鎳片或其他金屬片和作為陰極的泡沫銅并排插入配好的鎳鹽溶液并分別與直流電源的正負極相連，泡沫銅與鎳片之間保持約3厘米的距離；
[0023]3)在正負極之間加上1.75V電壓；
[0024]4) 20分鐘左右后關(guān)閉電源。
[0025]所得樣品與處理前的照片對比如圖1b和Ia所示。從圖1b可以看出，與處理前相t匕，處理后的泡沫銅的下半部分變成了灰黑色，而上半部分則稍微有點顏色變暗。其中灰黑色部分是泡沫銅浸入溶液的部分，其表面在處理后覆蓋了一層鎳薄膜；上半部分雖然未直接浸入溶液，因為虹吸現(xiàn)象出現(xiàn)使得上半部分也有少量的鎳覆蓋在泡沫銅表面。
[0026]為了了解本發(fā)明處理后泡沫銅的抗氧化效果，我們將實施例1處理后的泡沫銅與一個未處理的同種泡沫銅進行了高溫條件下的氧化對比實驗。實驗結(jié)果如圖2a_2d所示:其中，圖2a為未經(jīng)處理的泡沫銅和經(jīng)實例I處理后的泡沫銅加熱前的照片比對圖；圖2b為未經(jīng)處理的泡沫銅和經(jīng)實例I處理后的泡沫銅均加熱至180°C時的照片比對圖；圖2c為未經(jīng)處理的泡沫銅和經(jīng)實例I處理后的泡沫銅均加熱至180°C并保持10分鐘時的照片比對圖；圖2d為未經(jīng)處理的泡沫銅和經(jīng)實例I處理后的泡沫銅均加熱至180°C并保持20分鐘左右時的照片比對圖。
[0027]從圖2a_2d可以明顯的看出，在加熱后，未經(jīng)處理的泡沫銅隨著加熱時間的延長顏色發(fā)生明顯的變化，而經(jīng)實例I處理后的泡沫銅的灰黑色的下半部分(泡沫銅浸入溶液的部分)，由于表面鎳薄膜的保護，顏色沒有出現(xiàn)明顯變化，說明泡沫銅經(jīng)本發(fā)明的方法處理后抗氧化性明顯提高。
[0028]實施例2
[0029]I)將NiCl粉末和去離子水按lg/L的比例配成溶液；
[0030]2)將作為陽極的石墨(也可以選擇其它含碳材料或其他導(dǎo)電的非金屬)和作為陰極的泡沫銅并排插入配好的鎳鹽溶液并分別與直流電源的正負極相連，泡沫銅與石墨之間保持約3厘米的距離；
[0031]3)在正負極之間加上1.75V電壓； [0032]4) 10分鐘后關(guān)閉電源。
[0033]所得樣品照片如圖3所示。相比于實施例1，減少處理時間后樣品表面所覆蓋的鎳膜變薄，因此樣品下半部分的顏色相對于實施例1所得的樣品顏色變淺。
[0034]實施例3
[0035]制備方法同實施例1，不同之處在于加電壓時間改為5分鐘，所得樣品照片如圖4所示。相比于實施例1和實施例2，減少處理時間后樣品表面所覆蓋的鎳膜變的更薄，因此樣品下半部分的顏色相對于實施例1和實施例2所得的樣品的顏色變的更淺。
[0036]綜上所述，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0037]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種增強泡沫銅抗氧化能力的方法，其特征在于，包括以下步驟:將一泡沫銅放入鎳鹽溶液中，并連接至電源陰極；另取一導(dǎo)電材料作為陽極；在陰陽兩極之間加一定電壓，一段時間后切斷電壓；得到表面覆蓋一層鎳薄膜的泡沫銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強泡沫銅抗氧化能力的方法，其特征在于:所述的泡沫銅為純銅或者銅合金制備的三維網(wǎng)狀材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強泡沫銅抗氧化能力的方法，其特征在于:所述的導(dǎo)電材料為金屬材料或非金屬材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增強泡沫銅抗氧化能力的方法，其特征在于:所述的金屬材料為銅、金、銀、鉬、招、鐵的單質(zhì)或合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增強泡沫銅抗氧化能力的方法，其特征在于:所述的非金屬材料為石墨。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強泡沫銅抗氧化能力的方法，其特征在于:所述的一定電壓為大于零小于十萬伏。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強泡沫銅抗氧化能力的方法，其特征在于:所述的一定時間為大于零小于十萬小時。
【文檔編號】C25D7/04GK103924274SQ201310009242
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月10日
【發(fā)明者】張燕輝, 于廣輝, 陳志鎣, 王彬, 張浩然 申請人:中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所