多孔金属材料是由大量一定尺度的金属微粒(或纤维)和微孔隙构成的一种低密度功能材料,在催化、传感、驱动和热交换等领域有着极为广泛的应用前景。在激光惯性约束聚变(ICF)靶材的研究中,多孔金属材料作为一种靶材料或靶零件,主要应用于双壳层靶中。去合金化,即选择性腐蚀,是指电极电位相差较大的合金组元,在电解质作用下电化学性质活泼元素选择性溶解进入电解液而留下较稳定元素的腐蚀过程。利用去合金化方法制备的多孔金属是一种新型的金属材料,它具有结构均匀、纯度高、孔径从几个纳米至几个微米连续可调、材料宏观形态和尺寸灵活可控(薄膜或块体材料)等特点。文中详细介绍了去合金化法制备纳米多孔铜的方法及其原理,并概括了纳米多孔金属的研究现状和应用。本实验以Zn-Cu电镀合金薄膜和铸态Mn-Cu合金为前驱体合金,在HCl溶液中自由腐蚀得到不同形貌的纳米多孔铜,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱分析(XPS)等测试手段,对纳米多孔铜的微结构进行了表征和分析。实验研究了各种去合金化条件(如初始成分、腐蚀液浓度、腐蚀时间和腐蚀温度等工艺参数)对纳米多孔铜微结构和密度的影响。通过对合金初始成分的研究,我们确定了去合金化的最佳成分阈值在32at.%～23at.%范围内。腐蚀液浓度会影响孔洞的形态和稳定性,合成均一纳米孔洞的最佳腐蚀溶液为0.025M的HCl溶液。随着去合金化时间的延长,纳米多孔铜的孔径变大,且系带出现粗化现象。去合金化温度升高,形成单一成分纳米多孔铜的时间缩短。通过对以上去合金化工艺的研究,可实现纳米多孔铜孔径及系带尺寸的可控。同时,论文初步研究了去合金化工艺对纳米多孔铜密度的影响,实验表明降低残余Mn含量和抑制去合金化体积收缩是获得低密度纳米多孔铜的关键。