[发明专利]一种梯度孔多孔高铌钛铝合金的制备方法

摘要

本发明属于多孔金属材料领域，特别涉及一种梯度孔多孔高铌钛铝合金的制备方法。利用Kerkendill效应反应造孔和造孔剂物理造孔两种方法，采用纯钛粉、纯铝粉和纯铌粉混合烧结，添加多种配料，先将多个含不同造孔剂、不同含量的配料分别紧实成单坯，再将不同造孔剂含量的多个单坯混合组坯轧制成总坯，然后通过真空干燥脱酯造孔和高温烧结反应造孔工艺，最终获得一种具有梯度孔结构特征、孔隙率可调的多孔高铌钛铝合金材料。该材料具有孔隙率梯度变化且任意调整的孔结构特征，具有可调整的应力受力截面，兼具轻质、比刚度高和优良的隔热性能，同时具备优异的材料设计灵活性，可广泛应用于高温隔热、过滤分离以及催化等工业领域。

主权项

一种梯度孔多孔高铌钛铝合金的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：第一步：将纯钛粉按照质量分数为50％‑55％、纯铝粉按照质量分数为30％‑和纯铌粉按照质量分数为10％‑15％均匀混合，得到粉末1，其中，所述钛粉的粒径为10‑150um，所述铝粉的粒径为5‑150um，所述铌粉的粒径为2‑25um；第二步：分别将NH4HCO3和聚乙二醇粉研磨成粉，备用；所述粒径NH4HCO3和聚乙二醇粉为20‑180um；第三步：将已得到粉末1成若干份，每份分别掺入占质量分数为1～51％的NH4HCO3粉并混匀；第四步：将聚乙二醇粉体添加入上述步骤中分成若干份的混合粉末中，混合均匀；其中，所述聚乙二醇的添加量与相应钛铝铌粉和NH4HCO3粉混合粉中NH4HCO3粉的比例为25∶1；第五步：采用模压成型方式将添加聚乙二醇的钛铝铌粉与NH4HCO3粉分别压制成若干相应成分的片状坯，其中每个片状坯随着钛铝铌粉含量的减少，NH4HCO3粉和聚乙二醇粉的含量相应增加，轧制压力为50～80MPa；第六步：按照钛铝铌粉量的比例大小将多个片状坯依次叠压规整后二次轧压，压制压力为120～200MPa，得到总坯；第七步：将总坯放入真空干燥箱中加热至100～120℃，保温1～2小时使NH4HCO3和聚乙二醇挥发后取出；第八步：将总坯放入真空高温烧结炉中，保持真空度不低于10‑3Pa，加热至1400℃，其中分别在120℃、620℃和1400℃保温1小时、2小时和3小时，随炉冷却后取出即获得梯度孔多孔高铌钛铝合金材料。