一种三维纳米多孔金属及其直流电焊接制备方法和应用

技术特征：
1.一种三维纳米多孔金属的直流电焊接制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：在基底表面进行n次金属颗粒膜的逐层复合，形成n层金属颗粒膜依次复合的多层复合前驱体；其中，第二次～第n次复合前，预先对上一次的金属颗粒膜表面进行干燥以及等离子体处理；所述的n为大于或等于2的整数；步骤(2)：向多层复合前驱体通入电流强度为0.2～0.6a的直流电，进行直流电强化焊接处理，制得三维纳米多孔金属。2.如权利要求1所述的三维纳米多孔金属的直流电焊接制备方法，其特征在于，所述的金属颗粒为导电金属的纳米颗粒；优选地，所述的导电金属为金、银、钯、铂中的至少一种。3.如权利要求1所述的三维纳米多孔金属的直流电焊接制备方法，其特征在于，所述的金属颗粒为球形颗粒，其粒径为3～100nm；优选为3～70nm。4.如权利要求1所述的三维纳米多孔金属的直流电焊接制备方法，其特征在于，同层的金属颗粒的间隙小于或等于2nm；优选地，层间的金属颗粒间隙小于或等于1nm；优选为相互接触。5.如权利要求1所述的三维纳米多孔金属的直流电焊接制备方法，其特征在于，所述的干燥为自然干燥：优选地，所述的等离子体处理过程中的功率小于或等于80w；优选为20～50w；优选地，等离子体处理气体氛围是n2、惰性气体中的至少一种；优选地，等离子体处理的时间0.5～1min。6.如权利要求1所述的三维纳米多孔金属的直流电焊接制备方法，其特征在于，所述的n为2～350的整数；优选为2～20的整数。7.如权利要求1所述的三维纳米多孔金属的直流电焊接制备方法，其特征在于，焊接过程在干燥气氛中进行；优选地，所述的干燥气氛为干燥的空气、氮气、惰性气体中至少一种；优选地，所述的电流强度为0.2～0.5a；进一步优选为0.3～0.4a；优选地，焊接处理的时间为5s～20min，进一步优选为20s～15min。8.如权利要求1所述的三维纳米多孔金属的直流电焊接制备方法，其特征在于，相对电流强度为电流强度/(金属颗粒粒径
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n)，其范围为0.3～4ma/nm，优选为0.7～3.5ma/nm。9.一种权利要求1～8任一项所述制备方法制得的三维纳米多孔金属。10.一种权利要求1～8任一项所述制备方法制得的三维纳米多孔金属的应用，其特征在于，将其用于光学、电学、电化学、传感中的至少一种器件。

技术总结
本发明属于纳米多孔材料制作领域，具体公开了一种三维纳米多孔金属的直流电焊接制备方法，在基底表面进行N次金属颗粒膜的逐层复合，形成N层金属颗粒膜依次复合的多层复合前驱体；其中，第二次～第N次复合前，预先对上一次的金属颗粒膜表面进行干燥以及等离子体处理；所述的N为大于或等于2的整数；向多层复合前驱体通入电流强度为0.2～0.6A的直流电，进行直流电强化焊接处理，制得三维纳米多孔金属。本发明提供了一种全新的多孔金属材料的制备思路，且发现通过所述的等离子逐层复合方式配合所述的非溶液体系的直流电强化处理和条件的控制，能够协同实现三维多孔金属的纳米焊接制备，并改善制备的材料的形貌和性能。并改善制备的材料的形貌和性能。并改善制备的材料的形貌和性能。


技术研发人员：胡家文 李末霞 刘炳武 孙旭光 段曦东
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：2022.02.19
技术公布日：2022/6/14