[发明专利]用于内置式多孔加热器的网状多孔电热材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于内置式多孔加热器的网状多孔电热材料，其特征在于：所述网状多孔电热材料为网状多孔镍铬合金电热材料或网状多孔镍铬铝合金电热材料；所述网状多孔镍铬合金电热材料中铬的质量百分含量为18～35％；所述网状多孔镍铬铝合金电热材料中铬的质量百分含量为18～35％，铝的质量百分含量为2～10％。

2.根据权利要求1所述的网状多孔电热材料，其特征在于：所述网状多孔电热材料由相互连通的中空薄壁金属棱构成三维网状多孔结构，其孔隙相互连通、分布均匀；孔隙率为90～98％，孔径尺寸为90～110PPI。

3.根据权利要求1所述的网状多孔电热材料，其特征在于：所述网状多孔电热材料应用于航天飞行器姿、轨控推力器热控装置所用的内置式多孔加热器一体化发热芯中。

4.一种如权利要求1-3任一所述的网状多孔电热材料的制备方法，其特征在于：将泡沫镍板加工为条形螺旋状的泡沫镍后，对条形螺旋状的泡沫镍采用固相渗铬法渗铬后进行真空热处理，获得网状多孔镍铬合金电热材料；或者将条形螺旋状的泡沫镍采用固相渗铬、再渗铝后进行真空热处理，获得网状多孔镍铬铝合金电热材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述泡沫镍板由聚氨酯泡沫经过导电化处理、电镀和还原烧结制成；采用数控线切割机床将泡沫镍板加工为细条，随后根据内置式多孔加热器的结构及技术指标，确定绕制螺径和螺距，将其缠绕成螺旋状，制成条形螺旋状泡沫镍。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述泡沫镍的固相渗铬法即为粉末包埋渗铬法，该法在管式高温炉中进行；其中：温度950～1100℃，保温时间10～60min，渗剂由氧化铝粉、铬粉和氯化铵混合后并经充分研磨而成；氧化铝粉、铬粉和氯化铵的重量比例为(70～83)∶(15～25)∶(2～5)。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述固相渗铝法即为粉末包埋渗铝法，条形螺旋状的泡沫镍经固相渗铬后再进行渗铝，渗铝在管式高温炉中进行；其中：温度700～800℃，保温时间10～40min，渗剂由氧化铝粉、铝镍合金粉和氯化铵混合后并经充分研磨而成；氧化铝粉、铝镍合金和氯化铵的重量比例为(80～83)∶15∶(2～5)。

8.按照权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于：所述粉末包埋法渗铬和渗铝时，先用机械泵抽真空30min，以去除管式高温炉、管路和渗剂中的氧气，再通入纯氩气作为保护性气体，同时需对保护性气体进行除氧和除水处理；采用活性镍作为除氧剂除氧，4A分子筛作为除水材料；渗铬或者渗铝时将渗剂和样品装载在石英管或者氧化铝管中，两端用高硅氧布或者镍箔封口。

9.按照权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述真空热处理为将渗铬或渗铬渗铝后的样品放置在真空炉中，真空度为1～5×10^-3Pa，加热到1000～1100℃后，保温2～10h，然后冷却至室温，得到网状多孔电热材料；冷却速率由材料要求决定。

10.按照权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述泡沫镍板，依据内置式多孔加热器的结构和技术指标，确定其规格和尺寸。