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碳酸氫銨作造孔劑制備近球型孔隙多孔合金的方法與流程

986   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:華南理工大學(xué)  
2023-10-25 15:21:13
1.本發(fā)明屬于多孔金屬材料領(lǐng)域,具體是指一種碳酸氫銨作造孔劑制備近球型孔隙多孔合金的方法。 背景技術(shù): 2.多孔材料存在大量的孔隙,較致密材料具有大的比表面積、優(yōu)異滲透性、好的能量吸收性和低的導(dǎo)熱率等優(yōu)點(diǎn)。其中,多孔金屬材料已越來越廣泛的用于吸能減震、消音降噪、生物醫(yī)用、隔熱、過濾分離等領(lǐng)域。 3.多孔金屬材料的制備方法有很多,例如粉末冶金法、自蔓延燒結(jié)法、發(fā)泡法、滲流法等。在現(xiàn)階段的實(shí)際應(yīng)用中,粉末冶金法由于工藝簡(jiǎn)單、易于操作,制備出的材料孔隙參數(shù)可通過調(diào)節(jié)造孔劑的添加量、尺寸等來控制,故為多數(shù)研究者所采用。目前,粉末冶金法制備多孔金屬材料可選擇的造孔劑的種類有很多,例如銨鹽(碳酸氫銨)、高分子微球、淀粉、硬脂酸和氯化鈉等,其中碳酸氫銨顆粒由于具有良好的去除性,在粉末燒結(jié)的升溫過程(約 60℃)可完全分解且無殘留,可避免與基體合金粉末在高溫發(fā)生反應(yīng),故目前研究與應(yīng)用最為廣泛。但是,由于碳酸氫銨本身的物理性質(zhì)(吸水和潮解) 所限制,篩分到一定小尺寸的碳酸氫銨顆粒在室溫容易團(tuán)聚,團(tuán)聚的碳酸氫銨顆粒難以均勻分散在合金粉末中。針對(duì)此問題,大多數(shù)研究者利用機(jī)械攪拌促進(jìn)團(tuán)聚的碳酸氫銨顆粒在基體合金粉末中分散,其結(jié)果表明雖然機(jī)械攪拌促進(jìn)了碳酸氫銨顆粒在基體合金粉末中的分散,但是機(jī)械攪拌也會(huì)打碎部分碳酸氫銨顆粒,形成帶有尖角的不規(guī)則碳酸氫銨顆粒,而且不規(guī)則碳酸氫銨顆粒難以均勻分散在合金粉末中。所以前期研究中利用碳酸氫銨做造孔劑制備的多孔合金的孔隙分布不均勻、形狀和大小不規(guī)則。 4.目前,隨著多孔金屬的應(yīng)用更為廣泛,對(duì)多孔金屬材料力學(xué)性能的要求也不斷提高,部分多孔金屬材料除了需要具有一定強(qiáng)度以外,還需要可以承受一定大小的循環(huán)應(yīng)力的作用。例如生物醫(yī)用骨植入多孔金屬材料和吸能減震多孔金屬材料等。其中,生物醫(yī)用骨植入多孔金屬材料需具有與人體骨相似的力學(xué)行為,即在承受長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)應(yīng)力作用后仍能保持一定強(qiáng)度,且還具有接近2%的可恢復(fù)應(yīng)變。因此,對(duì)醫(yī)用多孔金屬孔隙結(jié)構(gòu)的要求更為嚴(yán)格,不僅需要孔隙分布均勻,而且需要孔隙形狀和大小一致,以降低循環(huán)應(yīng)力作用下不規(guī)則孔隙處裂紋萌生與擴(kuò)展的可能性。 5.迄今為止,尚未見到利用碳酸氫銨顆粒制備出具有近球形孔隙(應(yīng)力集中最小)且孔隙分布均勻的多孔合金的報(bào)道。因此,迫切需要開發(fā)出一種利用碳酸氫銨作造孔劑制備近球型均勻孔隙多孔合金的方法,從而獲得具有優(yōu)異
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多孔金屬材料 碳酸氫銨
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