去合金化制备孔径可控纳米多孔金属研究进展

纳米多孔金属具有三维连通、双连续的纳米级孔结构,使其具有超高比表面积、高强度、低密度等独特理化性能,在力学、催化、传感、拉曼散射等领域具有广阔的应用前景,而且纳米多孔金属的性能表现出一定的尺寸效应,因此研究孔结构调控对纳米多孔金属的实际应用具有重要意义。目前,去合金化制备孔径可控的纳米多孔金属主要集中在调节去合金化工艺(腐蚀方式、腐蚀温度、腐蚀电解质、腐蚀添加剂等)和去合金化后处理过程(热处理粗化、溶液浸泡)两方面,探索纳米多孔金属在不同工艺条件下孔结构的成孔机制、孔结构演变规律为制备孔结构呈特征规律分布(如梯度分布、分级分布、均匀分布)的纳米多孔金属块材或薄膜奠定了夯实的基础。     

医用多孔金属的制备及其生物活化研究进展

医用多孔金属材料,特别是多孔钛及钛合金能够提供与人体骨组织相匹配的力学性能,并促进骨组织长入以提高其与骨的固定度,在人体硬组织修复与替换方面具有广泛的应用前景。重点围绕多孔钛及钛合金的制备方法及适用于其复杂孔隙结构的表面生物活化方法,综述了各种方法在多孔钛及钛合金上的应用现状。目前适用于多孔钛及钛合金制备的技术主要有粉末冶金法、钛纤维烧结法、自蔓延高温合成法、选区电子束熔化技术和选区激光熔化技术,适用于多孔钛及钛合金表面生物活化的技术主要有溶胶凝胶法、仿生矿化法、电化学沉积法和微弧氧化法。多孔钛及钛合金的力学相容性和表面生物活性需要同时满足临床要求,才能进一步扩大其在医学领域的应用范围。     

去合金化制备纳米多孔铜及铜合金的最新研究进展

纳米多孔铜及铜合金能够通过去合金化法进行高效可控的制备,由于其展现出优异的物理和化学性能,并且价格低廉,有望取代纳米多孔贵金属(如多孔金等),在催化、生物传感器、能源等领域展现巨大的应用潜力。系统地总结了近5年来纳米多孔铜及铜合金在去合金化孔洞形成机理、制备工艺探索、性能表征及应用方面的一些最新研究进展。在此基础上提出纳米多孔铜及铜合金3个最有可能的研究方向。     

钛及钛合金粉末的制备现状

钛及钛合金具有优良的综合力学性能,在航空航天、航海、化工等领域得到日益广泛的应用.用粉末冶金法制造零部件,材料的利用率几乎可以达到100%,是降低钛及钛合金零部件生产成本的重要途径.本文评述了钛及钛合金粉末的制备技术及其现状,指出HDH钛粉和雾化钛粉是当今工业中主要应用的钛粉.伴随着钛粉末制备技术的成熟与发展,还原法直接生产钛粉和新兴的TiO2熔盐电解法生产钛粉,将成为制备低成本、高性能钛粉新的工业生产方法,是降低钛粉末冶金零部件成本的新的发展方向.元素混合法制备钛合金粉,因其较预合金化法成本低廉,工艺成熟,且性能优越,必将成为钛合金粉的主要生产方法.     

脱合金化法制备纳米多孔铂合金的研究进展

纳米多孔金属由纳米尺度的孔隙和金属韧带组成，具有三维双连通的网络状结构，兼具纳米材料和金属材料的双重特性，在催化、传感和药物输送等领域具有广阔的应用前景。脱合金化法操作简单，工艺流程短，成本相对较低，是制备纳米多孔金属的常用方法。目前，利用脱合金化法制备的纳米多孔Pt合金因其对甲醇氧化和氧还原反应具有优异的催化活性而备受关注，有望在燃料电池等相关领域实现应用。近年，研究学者不断丰富纳米多孔Pt合金的合金体系，通过优化合金成分和脱合金化工艺对其结构和性能进行调控，发展出多种形态的纳米多孔Pt合金，系统调查了前驱体的结构和成分、脱合金工艺参数对纳米多孔Pt合金的组织结构、形貌和性能的影响，并对纳米多孔形成和优异性能的机理进行了广泛的研究。利用脱合金化法制备的纳米多孔Pt合金具有多种形态，如低维的纳米颗粒、纳米花、纳米线和薄膜以及三维的纳米多孔带材等。低维的纳米多孔Pt合金因其更大的比表面积和纳米尺寸效应而具有更为突出的催化活性，而三维的纳米多孔带材具有均匀的纳米多孔结构，且克服了低维合金易团聚的问题。通过调整前驱体合金的化学成分和组织结构，改变脱合金化工艺参数，以及对纳米多孔合金进行退火处...     

纳米多孔铜钛合金的制备及其超级电容器性能

采用磁控溅射法和脱合金法相结合的方法制备了纳米多孔铜钛合金。以原子比为40∶60的Cu-Ti合金靶材为原料用磁控溅射方法制备了厚度为720 nm的铜钛合金薄膜(Cu_(35)Ti_(65)),并将此薄膜置于0.13 mol/L的氢氟酸溶液中用脱合金方法腐蚀得到了纳米多孔铜钛合金薄膜,将制备好的铜钛合金薄膜作为三电极测试系统中的负极材料,以对其电容性能进行测试。本文测试和计算了这种纳米多孔铜钛薄膜电极在1 mol/L Na_2SO_4电解液中的比电容。结果表明,电极在这种中性溶液中的电化学性能良好,比容量为8.96 mF·cm~(-2),比现有的纳米多孔铜电极有很大的提高。对NPCu/Ti电极的循环充放电性能的测试结果表明,该电极具有优良的循环稳定性能,比现有的纳米多孔铜电极有明显的改善。这种改善与电极材料的多孔结构有关。     

纳米多孔金属的制备方法研究进展

综述了去合金化法和模板法2种制备纳米多孔金属材料的方法.以多孔金的制备为代表.进行了较详细的介绍.比较2种制备方法得出,模板法简单方便、可控性良好,应用更加广泛;模板法包括AAO模板/PC模板法、蛋白石/反蛋白石结构模板法以及氢气模板法等.通过模板法能够获得分布有序的多孔结构,且孔间的联通性较好,是一种制备纳米多孔材料的重要方法.     

去合金化制备纳米多孔金属材料的研究进展

用去合金化制备的孔隙尺寸小于100nm的纳米多孔金属材料,开拓了多孔金属材料一个新的应用领域.目前的研究主要集中于通过不同的合金体系制备出不同的纳米多孔金属,分别介绍了纳米多孔金、铂、铜、钯、钛的制备工艺,并对孔洞形成的溶解-再沉积机制、体扩散机制、表面扩散机制、渗流机制及相分离模型进行了简述.对纳米多孔金的现有研究表明,纳米多孔金具有良好的化学稳定性、高的比表面积以及高的屈服强度,目前应用研究包括作为热交换器、传感器及催化材料等方面.     

纳米多孔金的制备方法研究进展

综述了纳米多孔金的制备方法,详细介绍了去合金化法中基体合金的制备方法.结合纳米多孔金孔结构的检测与表征技术,讨论了纳米多孔金在研究过程中存在的问题及发展前景.     

多孔钛的研究进展

作为结构功能一体化材料,多孔钛在众多工业领域具有广泛的应用前景,已成为近年来十分活跃的研究方向。简要回顾了多孔钛的研究历史,重点介绍了多孔钛的制备方法与孔结构,并对多孔钛的渗透性能、力学性能和耐腐蚀性能以及主要的商业应用进行了介绍。众多研究和应用表明,多孔钛的性能与功能强烈依赖于孔结构,不同方法制备多孔钛的孔结构可以归纳为均一孔结构、双峰孔结构、梯度孔结构、蜂窝结构和闭孔结构5种类型。除孔结构外,与致密钛合金一样,多孔钛的力学性能和耐腐蚀性能还对间隙元素C,N,O敏感,制备过程中应加以控制。与基于粉末固态扩散机制的传统制备技术相比,增材制造技术由于可以获得任意形式的孔结构,在多孔钛未来的发展和应用中,将呈现出越来越重要的作用。     

多孔钛的研究进展

作为结构功能一体化材料,多孔钛在众多工业领域具有广泛的应用前景,已成为近年来十分活跃的研究方向。简要回顾了多孔钛的研究历史,重点介绍了多孔钛的制备方法与孔结构,并对多孔钛的渗透性能、力学性能和耐腐蚀性能以及主要的商业应用进行了介绍。众多研究和应用表明,多孔钛的性能与功能强烈依赖于孔结构,不同方法制备多孔钛的孔结构可以归纳为均一孔结构、双峰孔结构、梯度孔结构、蜂窝结构和闭孔结构5种类型。除孔结构外,与致密钛合金一样,多孔钛的力学性能和耐腐蚀性能还对间隙元素C,N,O敏感,制备过程中应加以控制。与基于粉末固态扩散机制的传统制备技术相比,增材制造技术由于可以获得任意形式的孔结构,在多孔钛未来的发展和应用中,将呈现出越来越重要的作用。     

纳米多孔金薄膜及其微电极结构的制备

结合磁控溅射、lift-off工艺和脱合金法制备了纳米多孔金薄膜及其微电极结构。首先利用磁控溅射法和lift-off技术制备了金银合金叉指型微薄膜电极结构,然后采用浓硝酸通过脱合金方法进一步制备出纳米多孔金薄膜微电极结构。本文系统研究了腐蚀时间对磁控溅射金银合金薄膜去合金化所制备的纳米多孔金薄膜形貌、组分和结构的影响。利用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征了纳米多孔金薄膜微电极的结构和形貌。结果表明纳米多孔金主要呈现(111)晶面,且脱合金时间对纳米多孔结构形成与演化有明显的影响。随着腐蚀时间增加,纳米多孔金薄膜孔隙度增加,金韧带分布更加均匀,逐渐形成均匀的具有高表面积的开放式多孔结构。     

生物医用多孔钛及钛合金的研究进展

多孔钛和钛合金因具有优异的生物相容性、与人骨力学性能匹配良好、可作为植入物材料的优点,而引起了广泛关注。介绍了医用多孔钛及钛合金的产生背景,综述了近几年国内外对生物医用多孔钛及钛合金的制备方法、微结构特征与性能的关系、表面处理的研究进展,并展望了生物医用多孔材料的发展。     

多孔阳极氧化铝膜在纳米功能材料制备中的应用

纳米材料具有一系列不同于块体材料的新异特性，在许多领域都有着广阔应用前景。阳极氧化铝膜具有独特的多孔结构，可作为制备各种纳米功能材料的模板，因而在纳米功能材料制备中占有重要地位。本文综述了多孔阳极氧化铝模板的结构特征、制作方法及由模板合成法制备的多种纳米功能材料的研究与应用现状，并介绍了模板及纳米功能材料的常用表征手段。     

金属钛粉的制备工艺

钛粉作为钛粉末冶金的主要原料,其品质及生产成本限制了钛及钛合金粉末冶金的发展.综述了机械合金化法、氢化脱氢法(HDH)、雾化法、金属热还原法、熔盐电解法制备钛粉的基本原理和工艺现状.新兴的生产技术有望降低钛粉生产成本,从而推动钛及钛合金粉末冶金的发展,扩大其应用范围.     

Cu-Au-Ag三元去合金化制备纳米多孔金材料

采用磁控溅射镀铜金银多层膜,经过长时间高温热处理合金化制备前驱体三元合金,以不同的酸溶液自由腐蚀去合金化去除合金中的铜元素和银元素,成功制备出纳米多孔金薄膜。采用扫描电镜和X射线能谱仪对去合金腐蚀前后样品的形貌和成分进行了分析。结果表明,400℃,36h热处理后铜金银多层膜完全合金化,获得了Au_3Ag_(28.5)Cu_(68.5)合金材料;FeCl_3+HCl溶液自由腐蚀去除铜可获得连续均匀的纳米尺寸孔隙结构,获得了几乎不含铜的样品;采用渐进浓度的硝酸自由腐蚀去合金化后去除银后获得了孔隙率约84%的纳米多孔金薄膜,其微观结构为连续的三维多孔结构,其系带尺寸10~35nm,并且20~25nm的系带分布达77%。     

脱合金法制备纳米多孔金研究进展

纳米多孔金作为一种重要的结构功能材料,在过滤、催化剂载体、传感器、光催化、微流体及分离等方面有着巨大的应用前景。文章综述了纳米多孔金的制备方法。一脱合金法以及最新进展,介绍了脱合金的原理、纳米多孔金的性能以及将来的应用领域     

海洋环境下钛及钛合金的腐蚀磨损研究进展

钛和钛合金作为钝化金属合金广泛用于海洋工程领域,具有优异的耐腐蚀性。腐蚀磨损是近年来摩擦学领域的研究热点之一,是影响钝化金属结构材料在腐蚀环境下应用的重要因素之一。围绕腐蚀磨损研究,对近年来国内外关于钛及钛合金在海水环境下的腐蚀磨损行为及机理研究进行了整理综述,并对未来钛合金主要研究发展方向进行了展望。     

溶胶-凝胶法制备TiO_2薄膜材料的研究进展

作为一种新型的无机功能材料,纳米氧化钛,尤其是纳米氧化钛薄膜,在光催化和光电领域有着巨大的应用前景。综述了溶胶-凝胶法制备纳米TiO2膜过程中的影响因素和方法特点,探讨了基于此方法制备多孔TiO2膜的研究进展及其研究前景。     

脱合金制备纳米多孔金属在植入领域研究进展

纳米多孔金属因其特殊的结构带来的优异性能,在催化和能源等领域得到了广泛的应用。在医用植入领域,具有微/纳米尺度双连续多孔结构的仿生材料也逐渐引起重视,但目前传统的成型工艺很难实现该类结构的制备。近年来,由于纳米多孔金属与人体骨骼中的多孔结构类似且具有良好的综合性能,开始被尝试引入医用植入领域以获得新型金属植入材料。现有研究发现,纳米多孔结构的金属材料在力学与生物学上均有着相对较好的性能表现,故在植入领域有着极大的应用潜力。聚焦于脱合金制备纳米多孔金属,系统综述了该类纳米多孔金属在植入领域的研究进展。首先介绍了常见的金属植入材料,然后重点阐述了脱合金法制备纳米多孔金属植入材料的具体制备工艺,并基于所制备的纳米多孔金属具有的结构特征列举了该类结构金属在植入领域的具体应用形式,最后对纳米多孔金属在植入领域的发展前景进行了展望。