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2.5实验结果及讨论 11
2.5.1镀液成分的影响 11
2.5.2镀液温度的影响 11
2.5.3电流密度的影响 11
2.5.4 沉积时间对多孔铜金属薄膜表面孔径的影响 15
2.5.5不同添加剂对金属薄膜的影响 16
2.6本章小结 22
3多孔铜复合材料的制备与表征 24
3.1 实验原理 24
3.2 复合条件的选择 24
3.3 多孔铜复合含能氧化剂的制备 24
3.4多孔铜复合含能材料的热分析 25
3.5本章小结 27
结论 29
1绪论
1.1多孔金属现况
多孔金属由金属骨架及孔隙所组成，根据其内部孔隙结构的不同，可分为开孔（open cell）及闭孔（closed cell）两大类。多孔金属材料在近20年里得到了迅速的发展，它是一种兼具功能和结构双重属性的新型工程材料[1]。多孔泡沫金属是一种在金属基体中含有一定数量、一定尺寸孔径、一定孔隙率的孔洞的金属材料。由于其结构特殊，因此具备了多方面的特殊性能。作为结构材料, 它具有轻质、高比强度的特点；作为功能材料，它具有多孔、减振、阻尼、吸音、隔音、热、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种物理性能，因此在国内外一般工业领域及高技术领域都得到了越来越广泛的应用。
与此同时，采用电化学方法，利用各种模版制备高孔隙率多孔金属的工艺已被广为研究从而应用于航天、原子能、石油化工、冶金、机械、医药、环保、建筑等行业的分离、过滤、催化、消音、吸振、屏蔽、热交换等工艺过程中[2]，也被用于制作过滤器、催化剂及催化剂载体、能量吸收器、消音器、减震缓冲器、电磁屏蔽器件、电磁兼容器件、换热器和阻燃器等等，另外，还可以制作多种复合材料和填充材料 [3]。
1.2多孔铜制备方法
多孔铜制备的方法多种多样，采用不同方法与工艺制备的多孔铜又有各自的结构特征。这些方法有的已可以工业生产，有的还处在实验室阶段，主要有以下几类：
1.2.1去合金化法
去合金化法是制备纳米多孔金属最有效的方法，去合金化即选择性腐蚀，是指合金组元间的电极电位相差较大，合金中的电化学性质较活泼元素在电解质的作用下选择性溶解进入电解液，而留下电化学性质较稳定元素的腐蚀过程。制备纳米多孔铜的合金体系可以为Al-Cu、Mg-Cu[4]等。去合金化法制备纳米多孔铜最关键的环节是腐蚀用合金的制备，需要该合金材料显微组织结构和化学成分分布均匀，目前制备该合金材料的方法有感应熔炼、磁控溅射等方法。Jonah Erlebacher等人通过对Au-Ag体系的去合金化研究，认为腐蚀的过程包括以下步骤：(1)表面Ag原子溶解形成孔洞；(2)溶解剩下的没有配位原子的Au原子团聚成岛状；(3)随着溶解的进行，更多的Au原子向表面的Au原子团扩散，使内部合金暴露于电解液，随着溶解的进行，最终形成了孔洞[5]。
去合金化法制备的纳米多孔铜作为复合氧化剂的材料有以下优点：(1)多孔铜孔径较小，可以达到几十纳米，多孔铜材料比表面积比较大，氧化剂与铜材料可以充分接触。(2)通过合适的条件，制备的多孔铜材料可具有铜与孔洞双连续的结构，通过合适的方法填充氧化剂后，制备的复合材料会具有铜与氧化剂各自连续的结构特征，提高能量利用率；(3)该法制备的纳米多孔铜材料的厚度比孔径大很多，具有非常高的长径比，使氧化剂内嵌后处在一个非常密封的环境中，可释放更大的能量。(4)具有很好的结构强度。但目前，去合金化制备纳米多孔金属的技术还处于实验室阶段，主要因为合金材料制备困难，热处理方法需要高频感应电炉等设备，为了保证组织结构并使成分均匀，需要在熔炼后在惰性气体保护下进行退火及淬火等处理，制备过程复杂，并对设备要求较高。另外，合金制备所需时间较长，自由化腐蚀所需时间较长[6]。
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