[发明专利]一种准连续孔隙镍锰镓泡沫合金的制备方法

摘要

一种准连续孔隙镍锰镓泡沫合金的制备方法，它涉及一种镍锰镓泡沫合金的制备方法。本发明的目的是要解决现有镍锰镓泡沫合金的制备方法存在造孔剂坯体中孔隙的含量范围小，且需要高温、真空及加压条件的问题。方法：一、制备镍锰镓颗粒；二、制备偏铝酸钠颗粒；三、制备片状混合固体；四、烧结；五、去除偏铝酸钠，即得到准连续孔隙镍锰镓泡沫合金。优点：一、孔隙率可以进行调整，孔隙率最大可达65%，最小为35%；二、对真空度、温度和压力的要求比“压力铸造方法”都要低，制备工艺简单，降低制备成本，且得到了准连续孔隙的镍锰镓泡沫合金。本发明主要用于制备准连续孔隙镍锰镓泡沫合金。

主权项

一种准连续孔隙镍锰镓泡沫合金的制备方法，其特征在于准连续孔隙镍锰镓泡沫合金的制备方法是按以下步骤完成：一、制备镍锰镓颗粒：首先按镍的质量分数为50%~50.5%、锰的质量分数为26.5%~27.5%和镓的质量分数为22.5%~23.0%准备材料，然后采用电弧熔炼法制成镍锰镓合金铸锭，再在压力为100MPa~150MPa下对镍锰镓合金铸锭进行机械破碎，然后放入研钵中研磨0.5h~1h，再放入35目金属筛上振动20min~40min，没有通过筛孔的金属颗粒回收继续研磨，过35目金属筛的颗粒放入45目金属筛振动20min~40min，即得到粒径为355μm~500μm的镍锰镓颗粒；二、制备偏铝酸钠颗粒：首先在温度为100℃~150℃下将偏铝酸钠粉末烘干至恒重，然后转移至模具中，然后以20MPa/min~30MPa/min的升压速率下将压力从常压升压至120MPa~130MPa，并在压力为120MPa~130MPa下冷压4min~6min，取出后得到片状偏铝酸钠，然后在1400℃~1600℃下将片状偏铝酸钠烧结3h~5h，再随炉冷却至室温，得到烧结后片状偏铝酸钠，将烧结后片状偏铝酸钠研磨，然后依次60目金属筛和80目金属筛，在80目金属筛上得到粒径为180μm~250μm的偏铝酸钠颗粒；三、混粉：首先将丙酮加入散粉容器中，再将粒径为355μm~500μm的镍锰镓颗粒和粒径为180μm~250μm的偏铝酸钠颗粒加入散粉容器中，搅拌混匀即得到均匀混合颗粒浆料，然后在温度为60℃~80℃下干燥至恒重，即得到混合粉体，将混合粉体转移至模具中，然后在压力为20MPa~30MPa下冷压2min~5min，即得到片状混合固体；四、烧结：在室温下将片状混合固体转移至真空‑热压烧结炉中，然后抽真空至真空度为0.05Pa~0.15Pa，再以升温速率为10℃/min~20℃/min从室温升温至950℃~1050℃，然后以升压速率为3MPa/min~7MPa/min机械升压至25MPa~35MPa，并在真空度为0.05Pa~0.15Pa、压力为25MPa~35MPa下保压1h~2h，然后在压力为25MPa~35MPa下以降温速率为150℃/h~200℃/h冷却至室温，撤去压力后即得到含偏铝酸钠颗粒的镍锰镓泡沫合金；五、去除偏铝酸钠：①硫酸溶解：首先采用质量分数为30%~40%的硫酸水溶液对含偏铝酸钠颗粒的镍锰镓泡沫合金进行溶解两次，每次溶解后在超声辅助下采用蒸馏水清洗一次，得到硫酸溶解后泡沫合金；②HCl、硫酸溶解：依次采用质量分数为8%~12%的HCl水溶液和质量分数为30%~40%的硫酸水溶液在超声辅助下继续溶解，得到第一次HCl、硫酸溶解后泡沫合金；③重复步骤五②操作一次，得到第二次HCl、硫酸溶解后泡沫合金；④清洗：将步骤五③中得到的第二次HCl、硫酸溶解后泡沫合金在超声辅助下采用蒸馏水清洗一次；⑤干燥：在温度为110℃~130℃下将步骤五④得到的超声清洗后泡沫合金烘干50min~70min，即得到准连续孔隙镍锰镓泡沫合金；步骤三中所述的粒径为355μm~500μm的镍锰镓颗粒与粒径为180μm~250μm的偏铝酸钠颗粒的体积比1:(0.5~2.0)；步骤三中所述的粒径为355μm~500μm的镍锰镓颗粒与丙酮的体积比为1:(2.5~3.5)。