[发明专利]一种孔隙可控的多孔铌钽钛合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种孔隙可控的多孔铌钽钛合金材料的制备方法，所述多孔铌钽钛合金材料由如下原子百分比的组分组成：Ta 5%~25%，Ti 5%~25%，余量为Nb；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）粉末的混合：将Nb、Ta、Ti粉末按比例进行球磨预混合，得到Nb-Ta-Ti复合粉末；

（2）料浆的制备：将Nb-Ta-Ti复合粉末与有机溶剂按固含量比（3~6）：1混合均匀，搅拌1~2 h，得到Nb-Ta-Ti合金料浆；

（3）浸渍过程：将Nb-Ta-Ti合金料浆填充至经过预处理的高分子多孔模板中，于真空环境下干燥，得到生坯；

（4）生坯的脱脂：将生胚在真空度为10^-2~10^-3 Pa的真空环境下、且有惰性气体保护的气氛中，升温至400～500 ℃，保温60 ~90 min；

（5）生坯的烧结：将经过步骤（4）处理的生胚在真空度为10^-3~10^-4 Pa的真空环境中，升温至1700~1800 ℃，保温120 ~240 min；

（6）冷却：将经过步骤（5）处理的生胚在真空度为10^-3 Pa的真空环境中，以温度梯度的形式冷却至室温，得到多孔铌钽钛合金材料。

2.如权利要求1所述孔隙可控的多孔铌钽钛合金材料的制备方法，其特征在于，所述多孔铌钽钛合金材料的孔隙度为50%~80%，开孔隙度≥90%，孔径为47~536 μm，压缩强度为18~122 MPa，压缩弹性模量为0.11~2.08 GPa。

3.如权利要求1所述孔隙可控的多孔铌钽钛合金材料的制备方法，其特征在于，所述多孔铌钽钛合金材料中氧含量＜0.1%，碳含量＜0.02%。

4.如权利要求1所述孔隙可控的多孔铌钽钛合金材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述球磨预混合时，球的质量与Nb、Ta、Ti粉末总质量的比为1:4~1:8，混合时间为4~8h。

5.如权利要求1所述孔隙可控的多孔铌钽钛合金材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述有机溶剂是质量百分比为1%~7%的聚乙烯醇水溶液，所述固含量是指金属粉末质量与有机溶剂体积的比值，其中，所述质量的单位为g，体积的单位为mL。

6.如权利要求1所述孔隙可控的多孔铌钽钛合金材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述高分子多孔模板为聚氨酯多孔模板，所述预处理是将高分子多孔模板模板在质量百分比浓度为10%的NaOH水溶液中预处理20~30 min，处理温度为40~60 ℃，所述干燥的温度为30~40 ℃，干燥的时间为12~24 h。

7.如权利要求1所述孔隙可控的多孔铌钽钛合金材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述升温过程中升温速率≤5 ℃/min。

8.如权利要求1所述孔隙可控的多孔铌钽钛合金材料的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述升温过程中升温速率≤10 ℃/min。

9.如权利要求1所述孔隙可控的多孔铌钽钛合金材料的制备方法，其特征在于，步骤（6）中所述温度梯度冷却是指先以10~30 ℃/min的降温速率降温至1200~1300 ℃，保温60~90 min；再以10 ~30 ℃/min的降温速率降温至600~800 ℃，保温30~60 min；最后以10~30℃/min的降温速率降温至室温；所述真空的真空度不低于7.0×10^-2 Pa。