一种多孔材料制造技术

本发明专利技术涉及一种多孔材料，该多孔材料的孔是均匀分布的，该孔的均匀性分布是指各孔在多孔材料上任意单位级体积下均呈均匀性分布；且该多孔材料的弹性模量值比制得该多孔材料所采用的原材料本身的弹性模量值下降10-99%；该种多孔材料保证了其各种性能的均匀一致性，是性能、质量优良的多孔材料，其均匀性还保证了其弹性模量能有效降低，可满足多种用途。

A porous material

The invention relates to a porous material, the porous material hole is uniform, uniform distribution of the hole refers to the hole in the porous material on the arbitrary unit level volume showed a uniform distribution; and the elastic modulus of porous materials than the values of the elastic modulus of porous materials prepared by raw materials the decline in value of 10-99%; this kind of porous material to ensure uniform consistency of the various properties of the porous material properties, excellent quality, but also ensure the uniformity of the elastic modulus can effectively reduce, can meet a variety of purposes.

【技术实现步骤摘要】
一种多孔材料
本专利技术涉及一种多孔材料。
技术介绍
多孔材料作为一种兼具功能和结构双重属性的性能优异的新型工程材料，在冶金机械、石油化工、能源环保、国防军工、核技术和生物制药、医疗器械等行业得到了广泛应用。例如，多孔材料可用于吸能减震、消音降噪，如用于汽车的防冲档，用作滤音器；多孔材料可用于将气体或液体进行过滤与分离，从而达到介质的净化与分离作用；多孔材料可用于热交换器，效率很高；多孔材料如泡沫镍、泡沫铜可作为优秀的电极材料，适用于各种蓄电池、燃料电池和太阳能电池；多孔材料如多孔钛、多孔钽、多孔羟基磷灰石等可用作生物材料，如人工骨、牙齿等；多孔陶瓷可用作催化剂载体，以促进反应；硬质聚氨酯泡沫塑料可用作隔热保温材料，广泛用于建筑节能；聚合物泡沫材料用作天线罩和无线电发射的外壳。目前，很多多孔材料的应用要求都需要其材料本身均匀，即孔径大小、孔的分布均匀，使得性能均匀一致，但实际上，有很多多孔材料达不到要求，究其原因是其均匀性不足；尽管有的材料经过改进自称达到了较高的均匀性，但是其均匀性仍是大体积尺度下的均匀性，若用小体积尺度进行衡量比较，比如在材料上任取多块体积不大于1cm3的三维体，分别测其质量，其不均匀程度差异仍然非常大，即目前的多孔材料所称的均匀性只是大体积尺度下的均匀，而不是小体积尺度下的均匀，也可以说多孔材料的小体积尺度的不均匀造成多孔材料的各种性能如强度、弹性模量等的不均匀，也因此使得多孔材料真正的弹性模量不能有效降低，从而严重影响其功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于给出高度均匀的多孔材料，该种多孔材料的弹性模量能有效降低。本专利技术目的通过如下技术方案实现：一种多孔材料，其孔呈均匀性分布，其特征在于：该孔的均匀性分布是指各孔在多孔材料上任意单位级体积下均呈均匀性分布；且该多孔材料的弹性模量值比制得该多孔材料所采用的原材料本身的弹性模量值下降10-99%。上述单位级体积是指立方厘米级或立方毫米级或更小单位级体积。上述孔的均匀性分布是指在该多孔材料上任取的体积不大于1cm3且相同大小的各三维体，它们的质量基本相当。所述质量基本相当是指在多孔材料上任取的多个体积不大于1cm3且相同大小的三维体，分别称其质量，得到它们质量的平均值，任一三维体质量相对于质量平均值的偏差绝对值不大于三维体质量平均值的4%。进一步说，在多孔材料上任取的多个体积不大于1cm3的相同大小的三维体，分别称其质量，得到它们质量的平均值，任一三维体质量相对于质量平均值的偏差绝对值不大于三维体质量平均值的2%，其均匀性更高，多孔材料的性能更加稳定。进一步，在该多孔材料上任取的体积不大于1mm3的相同大小的三维体，它们质量基本相当。同样地，这里的质量基本相当是指在多孔材料上任取的多个体积不大于1mm3的相同大小的三维体，分别称其质量，得到它们质量的平均值，任一三维体质量相对于质量平均值的偏差绝对值不大于三维体质量平均值的4%。或者更均匀的情形是指在多孔材料上任取的多个体积不大于1mm3的相同大小的三维体，分别称其质量，得到它们质量的平均值，任一三维体质量相对于质量平均值的偏差绝对值不大于三维体质量平均值的2%。本专利技术更进一步提供的多孔材料，它是以材料孔径大小进行分级的孔，及围绕形成孔的腔壁构成，呈三维空间围绕构成上级大孔的腔壁上设置下级小孔，该种高度均匀的多孔材料相对于单一孔隙的多孔材料有更多的功能，该多孔材料的弹性模量值可以在不同的尺度下予以控制。更进一步说，该多孔材料的弹性模量值下降50-99%。更进一步说，该多孔材料的弹性模量值下降70-99%。本专利技术的有益效果：1、本专利技术较现有技术提及的多孔材料的孔分布均匀更为具体明确，是在更小单位级体积的尺度下来要求多孔材料的孔分布均匀性，这样的多孔材料的孔是高度均匀的，从而保证了多孔材料的各种性能的均匀一致性。2、本专利技术所述的多孔材料是在立方厘米级或立方毫米级或更小的单位级体积下孔分布均匀，其质量基本相当，从而真正降低多孔材料的整体弹性模量。附图说明下面结合附图和实施例，对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术所述多孔材料的结构示意图，1-1为主视图，1-2为左视图，1-3为俯视图；图2为本专利技术所述多孔材料实施例4的结构示意图，2-1为主视图，2-2为左视图，2-3为俯视图；图3为图2局部A放大图；图4为图3B-B截面图。具体实施方式具体实施方式以本专利技术技术方案为前提，给出了详细的实施方式，但本专利技术的保护范围不仅限于下述的实施方式。在不脱离和改变本专利技术上述技术思想情况下，根据本领域的普通技术知识和/或惯用手段，显然还可以做出多种形式的替换或变更，并均应包括在本专利技术的范围之内。如图1所示，1为孔，2为孔的腔壁，孔是均匀分布的。从图2可知，孔3的腔壁4由更小的孔5（下一级孔）及围绕孔5的腔壁6构成，结合图3对腔壁4的放大图、图4B-B截面图可知，孔5是三维贯通的，且两级孔彼此也三维贯通。以下详细给出本专利技术的实施例：实施例1：本实施例的多孔材料为多孔不锈钢316，孔隙率为75.5%，由棱边为100μm，棱直径为30μm，单元为12棱边的正方体形的框架构成，用机械加工方法在该多孔材料上任取10件10mm×10mm×10mm的相同尺寸的三维体，用梅特勒-托利多XP26Microbalance天平测试其质量，结果如表1所示，其中，相对于平均值的偏差绝对值用百分比表示，其值为相对于平均值的偏差绝对值除以质量平均值，由表1可知，其质量偏差小于4%。表1按照GBT/7314-2005《金属材料室温压缩试验方法》，采用Instron力学试验机测试上述多孔不锈钢316压缩应力-应变曲线，其应力-应变曲线显示的初始变形为弹性变形，取弹性变形部分应力值与相应应变值之比即为弹性模量，测得弹性模量数值为35.1GPa，比多孔材料采用的原材料本身的弹性模量值下降82%。该种多孔不锈钢316的制备方法如下：（1）采用颗粒形状基本为球形的316不锈钢粉末，平均粒度为10±2μm；（2）用CAD软件造型，作出棱边为102μm，棱直径为30μm，单元为12棱边的正方体形的框架形多孔材料模型；（3）将多孔材料模型导入HRPM-IIB型选择性激光熔化快速成形系统，按照CAD软件造型扫描，扫描速度为200mm/min，激光束每完成一层切片面积的扫描，工作缸相对于激光束焦平面(成形平面)相应地下降一个切片层厚的高度，切片层厚为30μm；（4）进行去应力退火处理；（5）喷砂处理。该种材料用于制作滤芯。实施例2：本实施例的多孔材料为多孔镍，孔隙率为83%，孔径平均值为113μm，用机械加工方法在该多孔材料上任取10件10mm×10mm×8mm的相同尺寸的三维体，用梅特勒-托利多XP26Microbalance天平测试其质量，结果如表2所示，其中，相对于平均值的偏差绝对值用百分比表示，其值为相对于平均值的偏差绝对值除以质量平均值，由表2可知，其质量偏差小于2%。表2用实施例1方法测得该种材料的弹性模量为15.6GPa，比多孔材料所采用的原材料本身的弹性模量值下降91%。该种多孔镍的制备方法如下：（1）基材预处理：选择孔径为152±3μm的聚氨酯海绵，用盐酸进行预处理；（2）导电化处理：采用物理气相沉积方式，在聚氨酯海绵上沉积一层镍层；（3）本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔材料，其孔呈均匀性分布，其特征在于：该孔的均匀性分布是指各孔在多孔材料上任意单位级体积下均呈均匀性分布；且该多孔材料的弹性模量值比制得该多孔材料所采用的原材料本身的弹性模量值下降10‑99%。

【技术特征摘要】
1.一种多孔材料，其孔呈均匀性分布，其特征在于：该孔的均匀性分布是指各孔在多孔材料上任意单位级体积下均呈均匀性分布；且该多孔材料的弹性模量值比制得该多孔材料所采用的原材料本身的弹性模量值下降10-99%。2.如权利要求1所述的多孔材料，其特征在于：所述单位级体积是指立方厘米级或立方毫米级或更小单位级体积。3.如权利要求1所述的多孔材料，其特征在于：所述孔的均匀性分布是指在该多孔材料上任取的体积不大于1立方厘米且相同大小的各三维体，它们的质量基本相当。4.如权利要求3所述的多孔材料，其特征在于：所述质量基本相当是指在多孔材料上任取的多个体积不大于1立方厘米且相同大小的三维体，分别称其质量，得到它们质量的平均值，而任一三维体质量相对于质量平均值的偏差绝对值不大于三维体质量平均值的4%。5.如权利要求3所述的多孔材料，其特征在于：所述质量基本相当是指在多孔材料上任取的多个体积不大于1立方厘米的相同大小的三维体，分别称其质量，得到它们质量的平均值，而任一三维体质量相对于质量平均值的偏差绝对值不大于三维体质量平均值的2%。6.如权利要求1所述的多孔材料，其特征在于：在该多孔材料上任取的体积不大于1立方毫米的相同大小的三维体，它们质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶雷，
申请(专利权)人：重庆润泽医药有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50