超轻材料的制备过程是:打印模板——化学镀——去模板——得到超轻材料。超轻材料的特点是材料结构可设计,厚度可控制,但是材料成分受限于化学镀液的配方,无法制备成分可控制的超轻材料。因此我们提出一种化学镀——热处理的方法来解决这个弊端。使用化学镀方法在基底上镀覆调制组分多层膜达到控制合金成分的目的,然后使用热扩散的方法制备由合金组成的超轻材料。为证实方法的可行性,提出制备等摩尔比的三元合金,选择了Cu-Fe-Ni三元合金作为验证材料进行制备,并且从宏观和微观两个尺度上对于扩散过程进行了模拟,分析了扩散过程以及模拟的扩散结果。实验结果表明:使用化学镀——热处理方法制备等摩尔比三元合金是可行的,为设计制备结构、成分、厚度都可以设计的超轻材料提供了实验方法和并在一定程度上对原理进行了解释。(1)提出了一种化学镀——热处理制备特定合金的方法。即利用化学镀方法制备调制多层膜,然后进行热处理得到均质合金。利用实验制备了调制处理多层化学镀膜,计算了各种纯金属镀层的镀速,为制备成分可设计的超轻材料提供有力论据。(2)对三元素层状金属的热扩散过程进行了分子动力学模拟,从原子尺度上分析了等摩尔比的三元层状金属在热扩散过程中的扩散行为,对扩散过程进行了划分。模拟实验发现,层状金属在热扩散时发生界面非晶化现象。非晶区域随着扩散区域的扩大而不断长大,最终在整个模拟范围内都失去晶格结构,变成非晶结构。(3)对组分调制多层膜热处理过程进行了宏观模拟,分别研究了调制周期、组元排列顺序以及保温温度对达到成分均匀所需扩散时间的影响。厚度不变时,调制周期越大,扩散达到均匀所需的时间越短;叠放顺序不同,所需扩散时间不同,按照Fe-Ni-Cu的排列方式所需扩散时间最短;随着温度升高,系统达到成分均匀的时间越短,相对于目前选择的三种元素,选择1250K作为扩散保温温度最为合适。