[发明专利]多孔金属材料的制备工艺

说明书

本发明公开了多孔金属材料的制备工艺，具体包括以下步骤：(1)将熔体增粘：将金属材料熔化，熔化后在金属熔体内加入熔体体积1‑2％的增粘剂，以2000r/min的搅拌速度搅拌25分钟；(2)混合碳酸钾晶体：往步骤(1)制得的增粘金属熔体中混入增粘金属熔体体积2‑5％的碳酸钾晶体，以2000r/min搅拌5分钟，使碳酸钾晶体与所述增粘金属熔体混合。本发明多孔金属材料的制备工艺的有益效果为：整体工艺投入成本低，不需发泡剂，采用真空及通入惰性气体使金属材料产生孔隙，并且通过在金属熔体中添加可溶于水的碳酸钠晶体，使所述金属材料上的孔隙率增大，此外，还可根据实际需要选择碳酸钠晶体的粒径，整体工艺操作简单，实用性强。

技术领域

本发明涉及金属材料的制备工艺，尤其涉及多孔金属材料的制备工艺。

背景技术

多孔金属材料是近年来发展起来的一种新兴材料，其是由金属及空隙组成， 与普通金属材料相比，具有轻质、多孔、减振、阻尼、吸音、散热等多种功能， 在全球工业领域及高科技领域均得到了广泛的应用。

目前多孔金属材料的制备包括熔体发泡法、粉体发泡法、渗流铸造法等， 应用最广泛的是熔体发泡法和粉体发泡法，即将金属熔体或金属粉体内加入发 泡剂TiH₂，从而使金属内产生气孔，但是该工艺存在很多弊端，如发泡时间较 长，效率低，孔隙率不高。传统渗流铸造法是将金属熔体渗入到可溶颗粒的空 隙中，冷却后，将可溶体融化，从而得到多孔金属材料，本方法可得到孔径较 大的多孔金属材料，但是对于微细孔径的制取就很困难。

发明内容

为解决现有多孔金属材料中，生产效率低，孔隙率不高，制取微细孔径的 多孔金属材料困难等问题，本发明提供了一种生产效率高，孔隙率高，工艺简 单，且可制得微细孔径的多孔金属材料的制备工艺。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明多孔金属材料的制备工艺，具体包括以下步骤：

(1)将熔体增粘：将金属材料熔化，熔化后在金属熔体内加入熔体体积1-2％ 的增粘剂和碳酸钙，以2000r/min的搅拌速度搅拌25分钟；

(2)混合氢化钛：往步骤(1)制得的增粘金属熔体中加入所述增粘金属 熔体体积1.5-2％的氢化钛，以1500-1700r/min搅拌速度搅拌20分钟；

(3)混合碳酸钾晶体：往步骤(2)制得的混合金属熔体中混入所述混合 金属熔体体积2-5％的碳酸钾晶体，以2000r/min搅拌5分钟，使碳酸钾晶体与 所述混合金属熔体混合；

(4)惰性气体引入：往步骤(3)制得的混合物中注入所述混合物体积11-15％ 的惰性气体，以2500r/min搅拌10分钟，使惰性气体均匀分散到所述混合物中；

(5)真空压缩：将步骤(4)后含有惰性气体的混合物放置于真空装置中， 混合物内的气体由于负压逐渐膨胀增大；

(6)凝固：将步骤(5)中制得的含有气体的混合物放置冷气下，使混合 物凝固形成固体混合物，所述固体混合物上带有孔隙；

(7)冷水溶解：将经步骤(6)制得的所述固体混合物放入冷水中，所述 固体混合物中的碳酸钾晶体溶于水中，从而使所述固体混合物上孔隙增多。

优选的，所述增粘剂为Ca，能使惰性气体留在所述金属熔体内。

优选的，可由碳化钡、氯化镁及氯化钙的一种取代所述碳酸钾晶体，可根 据所述金属材料的熔解温度选择合适的溶水物质。

优选的，所述碳酸钾晶体粒径可为1-3mm或3-5mm或4-6mm，可根据不同孔 径的需求选择所述碳酸钾晶体的粒径。