[发明专利]利用非固溶合金腐蚀烧结制备多孔材料的方法

摘要

本发明公开了一种利用非固溶合金腐蚀烧结制备多孔材料的方法，属于多孔材料技术领域，本发明的工艺路线是熔炼、铸锭加工、热处理、产品成型、腐蚀、清洗、烧结、终处理。采用非固溶合金腐蚀烧结，减少了传统粉末烧结法中的粉末制备工序，从而减少了对设备的需求，样品的成型工艺采用机加工，灵活性更高。本发明还无氧酸作腐蚀液，在多孔材料的制备过程中减少颗粒表面的氧化，提高了多孔材料的最终性能。本发明工艺和设备简单，制备的多孔材料杂质含量少、更能使用于高纯气体的提纯。

主权项

利用非固溶合金腐蚀烧结制备多孔材料的方法，其特征在于该方法由以下步骤组成：①熔炼：将高纯度的钛/锆和金属钇按一定配比配好，根据所需多孔材料的孔隙率及强度要求可调，钇的质量分数在20% 60%范围内，在真空电弧炉或真空感应炉中熔炼均匀并快速冷却；②铸锭加工：熔炼好的铸锭为通过加工获得更多的产品或获得特殊的组织，可以将铸锭在900 1000℃加热后热轧获得不同的固态形状，此工序需根据产品需求来选择，可以不采用；③热处理：将经铸锭加工好的样品在真空中经1000℃热处理8 16小时，以使两相分离更彻底；④产品成型：将经热处理的铸锭用机械加工的方法按所需的产品尺寸加工好，机械加工的产品应进行表面处理以除去机械加工的影响；⑤腐蚀：经机械加工并表面处理的样品可以进行腐蚀，腐蚀所用腐蚀液为1 5%wt的稀HCl，所需的腐蚀液量按样品中所含钇于HCl反应生成YCl3来计算；⑥清洗：腐蚀后的样品进行清洗，清洗工艺采用超声震动清洗；共四遍，前两遍为60 80℃热水，第三遍为25℃冷水，第四遍为丙酮；每遍30min；清洗完成的样品应晾干表面液体；⑦烧结：烧结共分两步，第一步为预烧结，真空条件下100℃保温0.5 1小时，300℃保温0.5 1小时，500℃保温0.5 1小时，750℃保温1 2小时；第二步烧结，钛材料1000℃保温2小时，锆材料1100℃保温2小时；烧结的样品冷却至室温材料从真空环境取出，真空度要求为不低于3×10 3Pa；⑧终处理；对烧结的样品进行筛选合格品，包装待用。