[发明专利]一种制备多孔非晶态合金块体材料的粉末锻压成形方法

摘要

本发明公开了一种制备多孔非晶态合金块体材料的粉末锻压成形方法，将非晶粉末和粉末状NaCl造孔剂分别筛分后，根据孔隙度要求按比例称取，用混料机均匀混合后，进行包套、除气、封套，然后将包套封装的粉末在过冷液相区(Tg-Tx)进行加热保温5min～15min、按照设计的锻压比锻压成形，并保压30s～90s锻压，采用机械加工方法去除包套，用水溶解法去除造孔剂，得到块体多孔非晶态合金材料。该方法简单易行，所制备的多孔非晶态合金材料具有孔隙度可控、开孔结构、孔径分布均匀等特点，同时能保持粉末的结构状态，造孔剂的溶出环境友好，造孔剂经处理后可重复使用。

主权项

一种制备多孔非晶态合金块体材料的粉末锻压成形方法，取非晶粉末，按比例加入粉末状造孔剂，用混料机均匀混合，然后对混合粉末进行包套、除气、封套，对包套封装的粉末进行加热保温，锻压成形，去除包套，去除造孔剂，干燥，得到块体多孔非晶态合金材料，其特征是：(1)选用非晶粉末，根据所制备的多孔非晶材料的孔隙尺寸和孔隙度要求，使用-200目和-400目标准泰勒筛网筛分成3种粉末：①粒径大于74μm粉末；②粒径为74μm～38μm粉末；③粒径小于38μm粉末；利用DSC测量非晶粉末的玻璃转变温度Tg和晶化温度Tx；(2)选用粒径小于65μm或小于38μm的NaCl粉末作为造孔剂，NaCl粉末用干燥箱，100℃～200℃加热5h～10h，通风干燥脱水；(3)根据设计的孔隙度要求，计算非晶粉末和造孔剂粉末比例，按体积比计算体积和质量，按质量称取粉末，用混料机混料，混料时间为1h～3h；(4)将混合均匀的非晶粉末、造孔剂粉末混合粉末装入包套，然后用真空机组对装好混合粉末的包套抽真空除气，同时对装好粉末的包套进行油浴加热，加热温度为80℃～150℃，将装有混合粉末的包套的真空度抽到102Pa以上1h～3h之后，在包套抽气管底部以上20mm～80mm部位用快速加热方法进行局部快速加热，然后锤击封管，剪断多余的抽气管，所使用的包套材料为铜或低碳钢；(5)将炉温加热到非晶粉末过冷液相区间内即Tg～Tx之间设定的温度后，再将按步骤(4)封装混合粉末的包套放入炉腔加热保温5min～15min；(6)将加热保温后的包套粉末用压机进行锻压，根据非晶粉末的流变特性和所制备非晶多孔材料的强度要求，锻压比选择大于3∶1，并保压30s～90s；为了防止锻压过程中包套粉末快速降温，在锻压台上放置一块玻璃棉隔热，再在玻璃棉上放置一块钢制压块，称为下压块，将包套粉末放在钢制压块上，然后在包套粉末之上、压机压头之下再放置一块钢制压块，称为上压块，在上压块与压机压头之间再放一块隔热用玻璃棉；锻压之前，要对下压块和上压块进行加热，加热温度与包套粉末相同，或300℃～400℃，但加热时间比包套粉末加热时间长一些；(7)采用机械切削方法去除按步骤(6)锻压成形的块体材料的包套；(8)采用水溶解法去除造孔剂NaCl，即将去除包套的块体材料放入室温水中，使造孔剂NaCl溶解除去造孔剂；(9)将溶解去除造孔剂的块体多孔材料放入干燥箱中脱水干燥，可在150℃以下通风干燥2h～10h脱水干燥。