[发明专利]一种主孔径值梯度分布可控的金属镍多孔材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种主孔径值梯度分布可控的金属镍多孔材料的制备方法，首先对造孔剂按不同粒径进行筛分，再分别与羰基镍粉进行充分混合，得到混合粉末；按照次序由内层到外层分别选用相应模具进行组合等静压压制得到压制生坯；压制生坯在气氛保护下进行预烧结和烧结，得到烧结坯；烧结坯经过清洗，脱出造孔剂，烘干后制得主孔径值梯度分布可控的金属镍多孔材料。本发明方法通过设计不同参数的组合压制，同时配合控制各压制工序造孔剂的粒径、羰基镍粉与造孔剂重量之比、模具尺寸和压制生坯加工尺寸，从而得到主孔径值梯度分布可控的金属镍多孔材料。所述金属镍多孔材料的孔径随着材料厚度或直径方向变化，各层孔径值可以得到合理控制。

技术领域

本发明属于粉末冶金法制备多孔金属材料领域，具体涉及一种主孔径值梯度分布可控的金属镍多孔材料的制备方法。

背景技术

多孔金属由金属骨架及孔隙所组成，具有金属材料的基本特性，相对于致密金属材料，多孔金属的显著特征是其内部具有大量的孔隙。而大量的内部孔隙又使多孔金属材料具有诸多优异的特性，比重小、比表面积大、能量吸收性能好、换热散热能力高、吸声性好，渗透性优、电磁波吸收性好等等。

多孔金属因其优良的渗透性，利用多孔金属的孔道对流体介质中固体粒子的阻留和捕集作用，将气体或液体进行过滤和分离，从而达到介质的净化或分离作用。利用多孔金属中孔结构，可用于能量吸收装置，其可应用于汽车防冲档、宇宙飞船起落架、以及升降机、传送器安全垫和高速磨床防护罩的吸能内衬等。多孔金属材料还用于电池电极材料，蓄电池、燃料电池、空气电池中都用多孔镍作电极，并要求孔隙率尽可能高。同时金属多孔材料还被大量用作流体分布与控制装置、热交换装置、电磁屏蔽、电磁兼容器件等，钛等多孔金属材料还被广泛用于生物材料。

发明内容

本发明的目的是提供了一种主孔径值梯度分布可控的金属镍多孔材料的制备方法。

为实现上述目的，采用如下的技术方案：

一种主孔径值梯度分布可控的金属镍多孔材料的制备方法，包括以下步骤：

将100～500目的造孔剂破碎，按粒径对破碎后的造孔剂进行筛分，得到两种或者n种不同粒径的造孔剂；其中，n≥3；

当得到两种不同粒径的造孔剂时，将一种粒径的造孔剂与羰基镍粉混合，得到混合粉末a；

将另一种粒径的造孔剂与羰基镍粉混合，得到混合粉末b；

将混合粉末a装入模具中，经等静压压制，得到生坯a；

将生坯a加工成具有规则外形的生坯a1；

将生坯a1装入模具中，再将混合粉末b置于生坯a1与模具之间的空隙中，经等静压压制，得到圆柱形生坯b1；

在还原性气氛下对生坯b1进行预烧结和烧结，得到主孔径值梯度分布可控的金属镍多孔材料；

当得到n种不同粒径的造孔剂时，

将第一粒径的造孔剂与羰基镍粉混合，得到混合粉末a；

将第二粒径的造孔剂与羰基镍粉按合，得到混合粉末b；

依次类推，将第n种粒径的造孔剂与羰基镍粉混合，得到混合粉末n；

将混合粉末a装入模具中，经等静压压制，得到生坯a；

将生坯a加工成具有规则外形尺寸的生坯a1；

将生坯a1装入模具中，再将混合粉末b置于生坯a1与模具之间的空隙中，经等静压压制，得到生坯b；

将所得生坯b加工成具有规则外形尺寸的生坯b1；

依次类推，得到生坯n，

将生坯n加工成具有规则外形尺寸的生坯n1；