[发明专利]一种多孔泡沫金属材料制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末冶金多孔材料，是一种多孔泡沫金属材料制备方法。

背景技术

现有的粉末冶金多孔材料又称多孔烧结材料，其制备是由球状、类球状纯金属或合金粉末经成型、烧结制成，材料的内部孔道为三维立体结构，并且互相贯通。孔隙率：30%～60%，孔径：1～100um,制粉技术是决定多孔烧结材料品质的关键。经过检索迄今未见与本发明方法相同的文献报道和应用。

发明内容

本发明的目的是，提供一种方法科学合理，简单适用，易操作，节能降耗；制作成本低，质量好，适用范围广的多孔泡沫金属材料制备方法。

实现本发明目的采用的技术方案是，一种多孔泡沫金属材料制备方法，其特征是，它包括以下步骤：

1）脱酯粗化

配制摩尔浓度4.0 mol/L的氢氧化钠溶液，搅拌均匀，加热至30℃，将海绵全部浸入溶液中3min，取出，30℃温水逆流反洗除碱液，用胶辊挤出部分水分，再用排风扇吹干待用；

2）表面活化

配制表面活化液：按质量%配比，表面活性剂: 5%，消泡剂：0.2%，余量去离子水，将海绵浸入表面活化液中，用胶辊挤出多余溶液，消除海绵丝径表面张力；

3）脱水

将海绵用排风扇强制脱水，风速3m/s，风量1800m³/h，含水率控制在<15%范围内；

4）浸积水性不干胶水

水性胶水性能指标

成分：丙稀酸聚合物

固成分：53±2%

黏度：2200～2500ps/25℃

PH值：7—9

先将丙烯酸原胶液和去离子水按1：1比例稀释并混合均匀，采用浸胶机将海绵浸积稀释水性丙烯酸胶水，根据海绵厚度调整对辊间隙，保证胶液面高度，上胶均匀一致，无封孔，并用多道对辊挤均胶液，排风脱水，环境温度15～20℃，浸积后海绵的含水率<15%；

5）涂覆金属粉末

采用金属粉末涂覆机，涂覆所需金属粉末，金属粉末为球形、类球形、或不规则形状，-325目～1250目，金属粉末的上粉量为0.15g/cm³～0.8g/cm³，保证涂覆金属粉末的上粉均匀一致，无漏涂，并去除浮粉，浮粉占上粉量<5%；

6）裁剪

根据产品尺寸要求留出收缩量和加工量裁剪所需尺寸；

7）低温烧结及裂解

将涂覆后海绵放在石墨托板上放入烘箱中，用99.8%氮气保护，氮气流量3m³/h，180℃保温25 min，220℃保温30 min，280℃保温30 min，360℃保温20 min，将海绵碳化，并使金属粉末形成低温板结，形成稳定泡沫结构；

8）氧化还原烧结处理

用网带式氧化还原炉，氧化段温度：第一温区360℃，第二温区410℃，第三温区480℃，第四温区580℃，第五温度650℃，网速：14m/h，

氧化段入口炉门开启高度200mm，出口开启高度80mm，烟道风门220mm全开启,确保海绵碳化体全部气化，

烧结温度设定是由金属粉末绝对熔点温度Tm决定，烧结温度在金属粉末体中各组元的熔点以下0.8-0.95Tm，氨分解气: 14m³/h，出口氮气量：10 m³/h，制备得到多孔泡沫金属材料成品。

所述的金属粉末为纯铜粉末、铜锡合金粉末、铁铜合金粉末、镍铜合金粉末或镍铬合金粉末。

所述的表面活性剂为0P-10或十二烷基硫酸钠。

所述的消泡剂为有机硅消泡剂中的聚二甲基硅氧烷消泡剂或聚醚改性有机硅消泡剂。

本发明的一种多孔泡沫金属材料制备方法的优点体现在：

1.制备方法科学合理，简单适用，易操作，节能降耗；

2.制作成本低，质量好；

3.合金成分可根据需求调整，8ppi～150ppi均可以制作，孔径：5.0-0.05mm；

4.产品厚度：100-0.1mm 均可生产；

5.产品宽度：800mm，长度：2000mm；

6.应用广泛，可用于制备泡沫纯金属、泡沫金属合金。

具体实施方式

本发明是一种多孔泡沫金属材料制备方法，包括以下步骤：

1）脱酯粗化