1.一種孔隙率/成分雙梯度的海綿結(jié)構(gòu)型銅硒合金制備方法,其特征在于,由下述步驟組成:
S1.梯度孔隙率海綿結(jié)構(gòu)聚氨酯模型壓滲導(dǎo)電化處理;
S2.梯度孔隙率海綿結(jié)構(gòu)聚氨酯模型金屬銅電沉積;
S3.梯度孔隙率海綿結(jié)構(gòu)聚氨酯模型金屬銅層表面銅/硒顆粒復(fù)合電沉積;
S4.海綿結(jié)構(gòu)聚氨酯模型的去除及海綿結(jié)構(gòu)銅/硒顆粒復(fù)合鍍層中硒原子的熱擴(kuò)散。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種孔隙率/成分雙梯度的海綿結(jié)構(gòu)型銅硒合金制備方法,其特征在于,所述步驟S1具體包括如下操作:
a1.漿料配制:將甲基纖維素、碳顆粒、羥乙基纖維素、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯加入到去離子水中形成漿料懸濁液;
a2.梯度孔隙率海綿結(jié)構(gòu)聚氨酯模型制備:將不同孔隙率的海綿結(jié)構(gòu)聚氨酯按照孔隙率從低到高的順序用粘膠水粘結(jié);
a3.海綿結(jié)構(gòu)聚氨酯模型壓滲導(dǎo)電化處理過程:首先將梯度孔隙率海綿結(jié)構(gòu)聚氨酯模型浸入漿料中,并施以一定壓力排出聚氨酯海綿結(jié)構(gòu)體內(nèi)的氣體,使?jié){料浸入聚氨酯海綿結(jié)構(gòu)體內(nèi);再將掛漿后的聚氨酯海綿結(jié)構(gòu)體在空氣中經(jīng)0.5~4小時(shí)干燥以獲得梯度孔隙率海綿結(jié)構(gòu)聚氨酯導(dǎo)電模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種孔隙率/成分雙梯度的海綿結(jié)構(gòu)型銅硒合金制備方法,其特征在于,所述漿料懸濁液中各組分所占質(zhì)量百分比分別為:甲基纖維素0.2~5%,碳顆粒10~42%,羥乙基纖維素1~4%,甲基丙烯酸3~15%,丙烯酸乙酯1~12%,其余為去離子水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種孔隙率/成分雙梯度的海綿結(jié)構(gòu)型銅硒合金制備方法,其特征在于,所述步驟S2具體包括如下操作:
b1.金屬銅電沉積液的配制:將濃度為分析純的乙二胺四乙酸銅鈉、檸蒙酸銅、二烷基二硫代氨基甲酸銅、二異丁基二硫代磷酸銅、聚乙二醇、2-巰基吡啶、二乙基硫脲和聚二硫二丙烷磺酸鈉依次加入到去離子水中,形成電沉積液,并加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)電沉積液pH值到3~6.5;
b2.電沉積過程:將導(dǎo)電處理后的梯度孔隙率海綿結(jié)構(gòu)聚氨酯模型作為陰極,銅板為陽(yáng)極,在5~30V恒電壓下電沉積20~90分鐘,然后將海綿結(jié)構(gòu)聚氨酯模型從電沉積液中取出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種孔隙率/成分雙梯度的海綿結(jié)構(gòu)型銅硒合金制備方法,其特征在于,所述電沉積液中各組分濃度分別為:乙二胺四乙酸銅鈉20~120g/L、檸蒙酸銅12~150g/L、二烷基二硫代氨基甲酸銅5~80g/L、二異丁基二硫代磷酸銅2~40g/L、聚乙二醇10~50mL/L、2-巰基吡啶3~10g/L、二乙基硫脲6~30g/L、聚二硫二丙烷磺酸鈉0.1~25g/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種孔隙率/成分雙梯度的海綿結(jié)構(gòu)型銅硒合金制備方法,其特征在于,所述步驟S3具體包括如下操作:
c1.向所述電沉積處理液中添加粒徑為0.15~100μm的硒顆粒,并以超聲波攪拌0.5~3分鐘;
c2.從海綿結(jié)構(gòu)聚氨酯模型的低孔隙率端開始到其高孔隙率端,以2~12mm/min的均勻速率將其浸入電沉積液中,同時(shí)以每升電沉積液中每分鐘6~70g的量向電沉積液中添加粒徑為0.15~100μm的硒顆粒,在5~30V恒電壓條件下,同時(shí)輔以超聲波攪拌進(jìn)行電沉積,待海綿結(jié)構(gòu)聚氨酯模型的高孔隙率端完全浸入電沉積液后,繼續(xù)電沉積3~20分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種孔隙率/成分雙梯度的海綿結(jié)構(gòu)型銅硒合金制備方法,其特征在于,步驟c1中添加硒顆粒后的電沉積液中硒顆粒濃度為3~40g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種孔隙率/成分雙梯度的海綿結(jié)構(gòu)型銅硒合金制備方法,其特征在于,所述步驟S4具體包括如下操作:
d1.海綿結(jié)構(gòu)聚氨酯模型的去除:將銅/硒顆粒復(fù)合電沉積過程完成后的聚氨酯模型裝入加熱爐中,并在0.1~4MPa的氮?dú)夥諊Wo(hù)下加熱至120~400℃,保溫2~60分鐘以使聚氨酯模型分解去除;
d2.海綿結(jié)構(gòu)銅/硒顆粒復(fù)合鍍層中硒原子的熱擴(kuò)散處理過程:將爐溫繼續(xù)升高至420~580℃,保溫1.2~4小時(shí),以實(shí)現(xiàn)海綿結(jié)構(gòu)銅/硒顆粒復(fù)合鍍層中硒原子的熱擴(kuò)散處理過程,從而最終獲得孔隙率/成分雙梯度的海綿結(jié)構(gòu)型銅硒合金熱交換材料。