[发明专利]一种凝胶注模-自蔓延高温合成制备钛合金材料的方法

摘要

一种凝胶注模-自蔓延高温合成制备钛合金材料的方法，属于粉末冶金领域。本发明首先通过凝胶注模的方法，采用水基或甲苯基体系近净成形出所需形状的坯体，然后采取自蔓延的方法，制备出多孔、高强、低模的钛合金植入材料的产品。该技术很好的将凝胶注模和自蔓延的优点结合起来，成本低、工艺简单、效率高、节能。

主权项

一种凝胶注模‑自蔓延高温合成制备钛合金材料的方法，其特征是具体工艺如下：(1)采用Ti粉与Ni、Co、Al中的一种或多种金属粉作为原材料，按照一定比例称量，然后放入球磨罐中球磨，将原材料粉充分混合，球磨1～20小时使钛合金粉混合均匀，烘干备用；质量比Ti粉占25～75％，与Ni、Co、Al中的一种或多种金属粉占75～25％；(2)水基体系配制：将单体及交联剂以质量比(1～250)∶1混合，并将该混合物溶于去离子水制成均匀稳定的、质量分数为10～55％的凝胶体系溶液；将称好的钛合金粉末加入凝胶体系溶液中，并加入钛合金粉体积0.01～5％的分散剂在球磨罐中球磨2～10小时，球磨速度在20～100转/分，制成流动性良好的浆料，放入真空环境中排气5～60分钟；在模具内壁涂薄薄一层脱模剂异辛醇或凡士林，量取单体质量0.02～2％的催化剂和单体质量0.02～5％的引发剂加入浆料中，搅拌均匀后注入模具，在20～70℃下固化20～180分钟，脱模修坯后在20～70℃下干燥30～120小时；(3)将上述坯件一端与钨丝相连接，放入在真空炉里，待真空度高于1×10‑2Pa后以10～100℃/h的速度升温进行排胶，排胶温度为150～500℃，排胶时间为1～10小时，排胶完成后继续升温，进行自蔓延预热，预热温度范围是300～600℃，达到预热温度后，保温0.5～3小时后启动点火2～10秒，引燃坯件，即可发生自蔓延高温合成反应，反应完成后温度降到100℃以下，停止抽真空取样。