一种金属-高熵合金多层膜中空微点阵材料制备方法

技术特征：
1.一种金属-高熵合金多层膜中空微点阵材料制备方法，其特征在于：具体操作步骤如下：步骤1：在cad软件建立微点阵材料模型，将cad文件转成stl格式文件，并将其导入3d的打印设备，利用快速成型技术加工聚合物掩模；步骤2：将聚合物模板放入丙酮中超声清洗10～25min，去离子水中超声清洗10～25min，乙醇中超声清洗10～25min，自然干燥；步骤3：磁控溅射技术在聚合物掩模上依次沉积金属、高熵合金多层膜；步骤4：利用化学侵蚀或高温烧蚀方法去除光敏树脂掩模，获得金属/高熵合金多层膜中空微点阵材料；步骤5：金属/高熵合金多层膜中空微点阵材料热在100～600℃条件下热处理1～3h。2.根据权利要求1所述的一种金属-高熵合金多层膜中空微点阵材料制备方法，其特征在于：所述步骤1中微点阵材料掩模构型下列任意一种：八面体、边心立方体、面心立方体、金刚石正方体、菱形十二面体、螺旋二十四面体结构。3.根据权利要求1所述的一种金属-高熵合金多层膜中空微点阵材料制备方法，其特征在于：所述步骤1中所选用的材料为光敏树脂，快速成型技术为光固化立体成型技术、数字光处理技术，光固化立体成型技术工艺参数为：紫外线激光扫描速度：扫描间距0.1～0.6mm，光斑补偿直径0.1～0.3mm，层间等待时间1～5s，工作台提升速度1～10mm/s；数字光处理技术工艺参数为：投影分辨率768x480，投影光波段300～500nm，切片厚20～100μm，每层曝光时间1～10s，工作台提升时间1～5s。4.根据权利要求1所述的一种金属-高熵合金多层膜中空微点阵材料制备方法，其特征在于：所述步骤1中微点阵掩模相对密度为1～15％，单元杆径为0.1～0.5mm。5.根据权利要求1所述的一种金属-高熵合金多层膜中空微点阵材料制备方法，其特征在于：所述步骤3中金属/高熵合金多层膜为金属、高熵合金多层膜交替叠加，膜层厚50nm-20μm。6.根据权利要求1所述的一种金属-高熵合金多层膜中空微点阵材料制备方法，其特征在于：所述步骤3中所涉及金属为纯度大于99.0％～99.99wt.％的ti、al、ni、cu、cr、zr等单质金属靶材，高熵合金为纯度大于99.95wt.％的fe
50
mn
30
co
10
cr
10
、fe
50
mn
30
co
10
ni
10
、crcufemoni或cocrfenimn靶材；制备金属薄膜磁控溅射工艺参数为：金属与高熵合进行交替溅射，且最外层为高熵合金，真空度在0.0001pa以下，模板转速为10～20r/min，衬底温度大于25℃，衬底与溅射靶距离为50～100mm，氩气气压0.01～1pa，溅射功率50～300w，溅射电压为50～500v，溅射电流0.1～1a，预溅射时间0～30min，溅射时间20～120min。7.根据权利要求1所述的一种金属-高熵合金多层膜中空微点阵材料制备方法，其特征在于：所述步骤4中化学侵蚀或高温烧蚀方法去除光敏树脂掩模，高温烧蚀工艺参数为：采用高温烧结炉，以体积百分比浓度为99.99％的惰性气体为保护气氛，在升温速度为10～20℃/min条件下升温至200～500℃，保温30～90分钟；化学侵蚀工艺参数为：将甲醇与水按体积比为1:1的比例混合，形成混合溶液，以此混合溶液作为溶剂制备出浓度为3mol/l的氢氧化钠溶液，然后氢氧化钠溶液为60℃的条件下去除光敏树脂掩模。8.根据权利要求1所述的一种金属-高熵合金多层膜中空微点阵材料制备方法，其特征在于：所述步骤5中金属/高熵合金多层膜中空微点阵材料热在300～600℃条件下热处理1
～3h。

技术总结
本发明属于复合点阵材料设计制备技术领域，且公开了一种金属-高熵合金多层膜中空微点阵材料制备方法，具体操作步骤如下：步骤1：在CAD软件建立微点阵材料模型，将CAD文件转成STL格式文件，并将其导入3D的打印设备，利用快速成型技术加工聚合物掩模。本发明所制备的结构可设计性强；得到金属/高熵合金多层膜中空微点阵材料的成本低廉，方法简便、易行，可通过控制溅射时间控制膜层厚度，可实现了管壁厚度在50nm～20μm之间的调控；本发明所制备的微点阵材料具有突出强度和韧性，缓解了传统材料强度和韧性突出的矛盾问题；本发明使用的磁控溅射技术，相对于其他沉积方法，材料选着范围广(金属、高熵合金)，膜层均匀性和结合性较好。膜层均匀性和结合性较好。膜层均匀性和结合性较好。


技术研发人员：王永静 封晨鑫 宋忠孝 张志家 陈亚奇
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2022.02.26
技术公布日：2022/5/25