[发明专利]一种渗铜工艺及其制备的渗铜材料与应用

权利要求书

1.一种渗铜工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)取金属粉末进行成型烧结，制备多孔金属骨架；

(2)将所述多孔金属骨架置于坩埚中，并加入熔渗剂；

(3)将所述坩埚置于加热装置中，在非氧化性气氛下，于1100-1600℃进行熔渗渗铜处理，随后进行冷却，并在所述冷却过程中控制工件的温度上低下高，使得所述熔渗剂在所述金属骨架中自上而下定向凝固，出炉并去除多余的熔渗剂，即得。

2.根据权利要求1所述的渗铜工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，所述金属粉末包括钨金属粉末、钼金属粉末、铼金属粉末，或含有上述至少两种金属粉末的合金粉末。

3.根据权利要求1或2所述的渗铜工艺，其特征在于，所述步骤(1)中，所述多孔金属骨架的相对密度为60-95％；

所述多孔金属骨架的成型烧结步骤包括：将选定的所述金属粉末压制成型制备骨架生坯的步骤，以及将所得骨架生坯在非氧化气氛下，于1200-2500℃下进行烧结保温3-10h，制备所需多孔金属骨架的步骤。

4.根据权利要求1-3任一项所述的渗铜工艺，其特征在于，所述步骤(2)中，所述熔渗剂的加入量不少于被金属骨架吸收的量，且不多于熔化后淹没金属骨架的量。

5.根据权利要求1-4任一项所述的渗铜工艺，其特征在于：

所述熔渗剂包括铜和/或铜合金；

所述坩埚包括金属、石墨、陶瓷或者耐火材料坩埚；

所述加热装置为能够在冷却过程中提供一种上低下高的温度梯度控制的装置，以保证所述熔渗剂在所述金属骨架中自上而下定向凝固，并始终得到来自所述坩埚底部的液态熔渗剂的补偿；

所述加热装置包括马弗炉、箱式炉、感应炉或者连续推舟炉加热装置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的渗铜工艺，其特征在于，所述步骤(3)中，在所述冷却步骤前，还包括将熔渗体系温度降温至所述熔渗剂熔点以上0-100℃，并进行保温的步骤。

7.由权利要求1-6任一项所述的渗铜工艺制备得到的金属渗铜材料，其特征在于，所述渗铜材料的含铜量为5-40wt％，材料相对密度不小于97％。

8.权利要求7所述的金属渗铜材料用于制备固体火箭发动机用抗烧蚀材料和/或航天配重材料的用途。

9.由权利要求7所述的金属渗铜材料制备得到的固体火箭发动机组件，其特征在于，包括燃气舵、护板、紧固件、连接板和/或喉衬。

10.由权利要求7所述的金属渗铜材料制备得到的航天配重产品，其特征在于，包括端头和/或前缘部件，所述端头和/或前缘部件具有良好的强度和耐高温性能及特定的密度。