三维多孔金属材料因其内部的贯穿孔的存在具有很大的比表面积,在介质传递与反应的相关领域有着天然的优势,特别是在电池制造业以及电化学反应仪器领域有着非常广泛的应用。随着近年来多孔金属制造这一领域成为了科研人员所关注的热点,多孔金属的制备技术也得到了突飞猛进的发展,目前关于多孔金属的制备的方法有很多,如模板法、去合金化法、3D打印法等。其中模板法中的氢气泡模板法相对于其他常见的模板法具有操作简单、绿色、便捷、无需去除模板材料的特点引起了学者们的关注。氢气泡模板法是在高度阴极极化的沉积条件下,电极阴极析出大量的氢气泡,氢气泡析出的同时铜离子也会在阴极基体上没有氢气泡的位置进行沉积,最后可以得到使用阴极析出的氢气泡作为模板进行沉积的多孔金属薄膜。本文使用氢气泡模板法对三维微孔铜箔进行了制备,对制备微孔铜箔的设备平台进行搭建,使用扫描电子显微镜(SEM)等设备对微孔铜箔进行表征观察。对可能影响微孔铜箔表面形貌及结构的工艺参数及添加剂进行了探究,获得了调控微孔铜箔表面孔径及表面质量的工艺参数的范围。主要工作如下:(1)通过改变单一变量的方法对电沉积液中硫酸铜浓度、硫酸浓度、电流密度和沉积时间这些基础溶剂及电工艺参数的影响规律进行了深入的探究。发现随着硫酸铜的浓度增加,微孔铜箔表面孔径增大、沉积层变厚。电流密度的增加只会使沉积层的厚度增加,对孔径尺寸影响较小。孔径的大小和沉积层的厚度会随着沉积时间的增加而变大、变厚。(2)在完成基础变量的基础上,对卤族元素及聚乙二醇(PEG)这两种添加剂对沉积效果的影响进行了探究,在沉积液中加入溴化钠后因为溴离子的加入产生了“溴桥”作用,使得镀层表面质量得到提升,并得到了沉积层紧密平整的微孔铜箔,而且溴化钠的加入增大了孔径。当单独添加聚乙二醇时,会获得与添加溴化钠相悖的现象,聚乙二醇的加入会使沉积层的孔径明显变小,这是因为聚乙二醇对铜离子的沉积产生了抑制作用,并且氢气泡的聚合也受到了影响。将聚乙二醇与溴化钠一起加入到沉积液中,二者之间会产生协同作用,微孔铜箔的孔径并不会发生太大的变化,但沉积层的表面质量会得到较好的提升,变的更为紧密。(3)为进一步提高沉积层质量,本文还将超声发生系统引入到了电沉积中,通过超声波带来的空化和搅拌作用,在一定程度上促进了铜离子的成核速度,使铜晶体的排列更为紧密,且超声波的加入也会加快阴极基底氢气泡的溢出,进一步缩小了沉积层孔径的尺寸,最终获得了孔径尺寸均匀且孔壁致密的微孔铜箔沉积层。通过工艺试验获得的最佳工艺条件为:硫酸铜浓度为2.5mol/L,硫酸浓度为1.5mol/L,电流密度为3A/cm~2,沉积温度为25℃,沉积时间为25s,溴化钠浓度为25mmol/L,聚乙二醇浓度200mg/L,超声波功率100W,超声波频率42KHz。在此工艺参数下可以得到微孔分布均匀,孔径分布在50-60微米之间,沉积层厚度在100微米左右孔壁质量紧密的微孔铜箔。氢气泡模板法作为一种操作简单、快捷、可行的制备微孔铜箔的手段,对于现实生活理论研究与实际应用方面都有着一定的意义,在多孔金属制造领域有着巨大的潜力和应用价值。