具有金屬納米粒子鍍層的多孔金屬箔制品及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于功能性金屬材料領域，具體涉及一種具有金屬納米粒子鍍層的多孔金屬箔制品及其制備方法。
【背景技術】
[0002]納米金屬是利用先進的納米技術將金屬(金、銀、銅、鋁、鋅、鉑、鈀、鈦、鎳、及合金等)納米化，所述的金屬納米化粒子是直徑約1-1OOnm的單獨粒子或粒子聚集體。金屬納米粒子可產生各種性能(如高導電性能、高電磁屏蔽性能、高防靜電性能、高殺菌抗菌性能、高效化學催化性能、光學性能、磁性能等)，這些特殊性能是用于諸如半導體、磁儲存、電子產品、衛(wèi)生產品制造以及這類應用中的重要材料。
[0003]目前的技術在基材表面鍍納米金屬粒子時，存在一些重要的技術問題，一是納米金屬粒子數(shù)量不足和鍍層附著力不強，而使材料的各種功能不夠強大和持久；二是納米金屬鍍層其納米粒子分布范圍難控、納米粒子分布不均勻，使納米級金屬鍍層變成為亞微米級甚至是微米級的金屬鍍層，而微米級金屬層的表面性能與納米級金屬層表面所具有的性能(如比表面積、表面效應、體積效應和量子尺寸效應等)有巨大差別；三是基體表面潔凈度的好壞，會直接影響納米金屬鍍層的強弱。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種具有金屬納米粒子鍍層的多孔金屬箔制品及其制備方法，鍍層的納米粒子分布窄且分布均勻，鍍層附著力強，增加多孔金屬箔制品的性能和用途。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的具有金屬納米粒子鍍層的多孔金屬箔制品，其特征在于，包括基體和采用離子鍍方法鍍在基體上的金屬納米粒子鍍層，所述基體為多孔金屬箔，多孔金屬箔具有孔徑為0.1?0.5mm的大量孔，金屬納米粒子鍍層的金屬納米粒子的粒度小于10nm0
[0006]本發(fā)明提供的具有金屬納米粒子鍍層的多孔金屬箔制品的制備方法，其特征在于，基體多孔金屬箔，多孔金屬箔具有孔徑為0.1?0.5mm的大量孔，制備方法包括以下步驟:
[0007](I)所述基體在真空室內，真空度為1Pa至3.0X10_4Pa，加熱溫度為80°C?260°C，加熱時間10?60分鐘，進行基體真空除水脫氣處理；
[0008](2)采用陰極離子鍍膜設備，以氬氣或氮氣作為保護氣體，真空度為1.0\10^^?3.0父101^，溫度為30°〇?260°C，基體運行速度1.0?30.0m/min，對基體進行等離子體表面清潔處理，以金屬為靶材，產生金屬離子和納米粒子，金屬離子和納米粒子密度為1.0?10.0g/m2，在基體表面進行離子鍍納米金屬，金屬納米粒子鍍層的金屬納米粒子的粒度小于10nm ；
[0009](3)將上述材料分切、計量、真空封裝。
[0010]本發(fā)明的制備方法以多孔金屬箔為基體，先對基體進行真空除水脫氣處理，再采用離子鍍膜法鍍納米金屬，具有金屬納米粒子鍍層的納米粒子分布窄、鍍層均勻性好、納米金屬表面活性高和無雜質等優(yōu)點。多孔金屬箔制品保持其基體所具有的流體阻力和流態(tài)性質等特性，同時又具有金屬納米粒子鍍層所具有的各種功能和作用，大大的提高了多孔金屬箔的性能和用途，擴大其使用范圍。
[0011]進一步地，所述金屬納米粒子鍍層的金屬納米粒子的粒度為I?50nm。納米粒子分布范圍窄、納米粒子分布均勻，鍍層附著力更強、度量更好。
【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明具有金屬納米粒子鍍層的多孔金屬箔制品及其制備方法，基體為多孔金屬箔，多孔金屬箔幅寬350?1360mm，厚度0.10?0.20mm，具有孔徑為0.1?0.5mm的大量孔。多孔金屬箔可以是銅箔、鋁箔、不銹鋼箔或合金箔。
[0013]實施例1
[0014]基體為316L不銹鋼多孔金屬箔，幅寬350mm，厚度0.16mm，基體上的孔徑0.2mm，孔密度 1.5X1.5mm。
[0015]制備方法包括以下步驟:
[0016](I)將基體放置在真空室內，真空度為1.0 X KT1Pa,加熱溫度80?160°C，加熱時間20?50分鐘，進行基體真空除水脫氣處理。
[0017](2)采用幅寬為1400mm的陰極離子鍍膜設備，把處理后的基體放置在鍍膜設備的放卷裝置上，真空度為2.2 X KT1Pa,溫度為160?260 °C，基體運行速度為15.0m/min,以99.9%的氬氣作為保護氣體，流量為1200ml/min，進行基體等離子體表面清潔處理，以99.99%高純度銀作為靶材，電弧電流80?120A，磁控電壓460?880V，電流12?20A，產生銀離子和納米粒子，在基體表面實現(xiàn)離子鍍納米銀，產生的銀離子和納米粒子密度為1.0?10.0g/m2，金屬納米粒子鍍層的金屬納米粒子的粒度為I?50nm。得到的多孔金屬箔制品在基體上鍍有金屬納米粒子鍍層，金屬納米粒子鍍層的納米粒子的粒度為I?50nm。通過控制等離子體電源的功率和放卷速度，可以調節(jié)鍍層的厚度。
[0018](3)按要求將上述材料分切，計量，真空封裝。
[0019]實施例2
[0020]基體為316L不銹鋼多孔金屬箔，幅寬350mm，厚度0.16mm，基體上的孔徑0.4mm，孔密度1.5X1.5mm。制備方法包括以下步驟:
[0021](I)將基體放置在真空室內，真空度為1.0 X KT1Pa,加熱溫度80?160°C，加熱時間20?60分鐘，進行基體真空除水脫氣處理。
[0022](2)采用幅寬為1400mm的陰極離子鍍膜設備，把處理后的基體放置在鍍膜設備的放卷裝置上，真空度為2.3 X KT1Pa,溫度為160?260 °C，基體運行速度為10.0m/min,以99.9%的氬氣作為保護氣體，流量為1200ml/min，進行基體等離子體表面清潔處理，以99.99%無氧銅作為靶材，電弧電流80?120A，磁控電壓320?580V，電流15?36A，產生銅離子和納米粒子，在基體表面實現(xiàn)離子鍍納米銅，產生的銅離子和納米粒子密度為1.0?10.0g/m2，金屬納米粒子鍍層的金屬納米粒子的粒度為I?50nm。得到的多孔金屬箔制品在基體上鍍有金屬納米粒子鍍層，金屬納米粒子鍍層的納米粒子的粒度為I?50nm。通過控制等離子體電源的功率和放卷速度，可以調節(jié)鍍層的厚度。
[0023](3)按要求將上述材料分切，計量，真空封裝。
[0024]實施例3
[0025]基體和步驟⑴、(3)與實施例1相同，區(qū)別在于步驟(2)。該實施例的步驟(2)為:采用幅寬為1400_的陰極離子鍍膜設備，把處理后的基體放置在鍍膜設備的放卷裝置上，真空度為2.2 X KT1Pa,溫度為160?260°C，基體運行速度為15.0m/min,以99.9%的氬氣作為保護氣體，流量為1200ml/min，進行基體等離子體表面清潔處理，以99.99%高純度銀作為靶材，電弧電流80?120A，磁控電壓460?880V，電流12?20A，產生銀離子和納米粒子，在基體表面實現(xiàn)離子鍍納米銀，產生的銀離子和納米粒子密度為1.0?10.0g/m2，金屬納米粒子鍍層的金屬納米粒子的粒度為I?50nm。在基體上鍍上一層納米銀鍍層。
[0026]以99.99%無氧銅作為靶材，電弧電流80?120A，磁控電壓320?580V，電流15?36A，產生銅離子和納米粒子，在納米銀鍍層表面實現(xiàn)離子鍍納米銅，產生的銅離子和納米粒子密度為1.0?10.0g/m2，金屬納米粒子鍍層的金屬納米粒子的粒度為I?50nm。在納米銀鍍層上再鍍上了一層納米銅鍍層。
[0027]得到的多孔金屬箔制品的金屬納米粒子鍍層包括復合的納米銀鍍層和納米銅鍍層