[发明专利]多孔硅材料的制备方法及由该方法制得的多孔硅材料

权利要求书

1.一种多孔硅材料的制备方法，其包括如下步骤：

提供一基材；

采用PVD镀膜技术在该基材的表面形成一预制层，该预制层中含有硅和金属M，所述金属M为钙、铝及镁中的一种或以上，该金属M的质量百分含量为10～50％；

采用电化学蚀刻法去除所述预制层表层的金属M，使预制层的表层部分形成一多孔硅层，该电化学蚀刻法中所使用的电解液为盐酸、硫酸、甲酸、乙酸和草酸中的一种。

2.如权利要求1所述的多孔硅材料的制备方法，其特征在于：所述基材为塑料或不锈钢。

3.如权利要求1所述的多孔硅材料的制备方法，其特征在于：形成所述预制层的步骤采用如下方式实现：采用磁控溅射法，使用硅基金属靶材，该硅基金属靶材中的金属为钙、铝及镁中的一种或以上，且所述硅基金属靶材中金属的质量百分含量为10～50％，该硅基金属靶材的功率为5～11KW，以氩气为工作气体，氩气的流量为150～500cm，对基材施加的偏压为0～-250V，加热使所述镀膜室的温度为30～150℃或30～70℃，镀膜时间为60～300min。

4.如权利要求1所述的多孔硅材料的制备方法，其特征在于：形成所述预制层的步骤采用如下方式实现：采用电弧离子镀膜法，使用硅基金属靶材，该硅基金属靶材中的金属为钙、铝及镁中的一种或以上，且所述硅基金属靶材中金属的质量百分含量为10～50％，该硅基金属靶材的功率为1.5～5KW，以氩气为工作气体，氩气的流量为150～500cm，对基材施加的偏压为0～-250V，加热使所述镀膜室的温度为30～150℃或30～70℃，镀膜时间为20～80min。

5.如权利要求1所述的多孔硅材料的制备方法，其特征在于：所述预制层的厚度为1～6μm。

6.如权利要求1所述的多孔硅材料的制备方法，其特征在于：所述电化学蚀刻法采用如下方式实现：以镀有预制层的基材为阳极，以盐酸、硫酸、甲酸、乙酸和草酸中的一种为电解液，所述电解液中盐酸、硫酸、甲酸、乙酸或草酸的质量百分含量为3～15％；使用恒压电源，电压为2～5V，电流密度为0.5～4mA/cm²，反应时间为3～20min。

7.如权利要求1所述的多孔硅材料的制备方法，其特征在于：所述多孔硅层的厚度为1～3μm。

8.如权利要求1所述的多孔硅材料的制备方法，其特征在于：所述多孔硅层中的孔的直径为50～150nm，孔隙率为60～80％。

9.一种多孔硅材料，其包括基材、形成于基材上的硅基金属层及形成于硅基金属层上的多孔硅层，其特征在于：该硅基金属层中含有金属M，所述金属M为钙、铝及镁中的一种或以上，该硅基金属层中金属M的质量百分含量为10～50％。

10.如权利要求9所述的多孔硅材料，其特征在于：所述多孔硅层中的孔的直径为50～150nm，孔隙率为60～80％。

11.如权利要求9所述的多孔硅材料，其特征在于：所述多孔硅层的厚度为1～3μm。

12.如权利要求9所述的多孔硅材料，其特征在于：所述硅基金属层的厚度为0.5～1μm。