一种多孔钛及钛合金材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多孔钛及钛合金材料的制备方法，具体工艺步骤如下：步骤1，将粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇混合，加入球磨助剂，真空球磨、真空干燥；步骤2，将步骤1制备得到的钛粉或钛合金粉体与氢化钛颗粒混合；步骤3，以尿素颗粒为造孔剂，将造孔剂加入步骤2得到的混合物中；步骤4，将步骤3得到的混合均匀粉末放入模具内压制成设定形状的生坯备用；步骤5，再将所得到的压坯在真空炉中进行热处理，即制得多孔金属构件。该方法工艺简单易行，工艺稳定性强。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔钛及钛合金材料的制备方法
本专利技术涉及钛及钛合金加工方法
，具体涉及一种多孔钛及钛合金材料的制备方法。
技术介绍
多孔金属材料具有低密度、低模量、高强度/密度比等优点，因此在一些领域得到了广泛的应用。钛及其合金作为人体骨骼替代材料已经在生物学上有比较成熟的应用，但钛及其合金存在密度大，模量高等不足，还有一些钛合金(像Ti-Ni合金等)含有对人体有害的元素，因此，需要开发密度低、模量低、无毒的钛合金。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多孔钛及钛合金材料的制备方法，该方法能够提供密度低、模量低、无毒的钛合金。本专利技术所采用的技术方案是，一种多孔钛及钛合金材料的制备方法，具体工艺步骤如下：步骤1，将粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇混合，加入球磨助剂，真空球磨、真空干燥；步骤2，将步骤1制备得到的钛粉或钛合金粉体与氢化钛颗粒混合；步骤3，以尿素颗粒为造孔剂，将造孔剂加入步骤2得到的混合物中；步骤4，将步骤3得到的混合均匀粉末放入模具内压制成设定形状的生坯备用；步骤5，再将所得到的压坯在真空炉中进行热处理，即制得多孔金属构件。本专利技术的特点还在于，步骤1中，真空磨球的时间为20-24h，真空干燥的时间为36-48h，粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇按质量比6:1混合。步骤2中，钛粉或钛合金粉体与氢化钛颗粒按1：0.7-0.9的体积比混合均匀。步骤3中，所述造孔剂与混合物的体积之比为1：3-5。步骤4中，制成生坯的压力条件为：550～600MPa。步骤5中热处理过程为：将所得到的压坯放到真空烧结炉中，真空炉抽真空至10-5～10-6Torr，再加热至1300℃进行烧结，然后保温8-10h，冷却到室温即可取出。本专利技术的一种多孔钛及钛合金材料的制备方法的有益效果是：本专利技术制备的多孔钛及钛合金材料使用的发泡剂尿素能在比较低的温度下挥发，去除比较容易，并能通过调节尿素的形状、大小和加入量在一定范围内控制孔的形状、大小和孔隙率以及孔分布均匀性；该方法实现了对材料加工过程中压力的精确控制。并且烧结时间大大缩短，温度大大降低。与传统烧结工艺相比不仅降低了能源消耗量，而且减少了设备的损耗。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术的一种多孔钛及钛合金材料的制备方法，具体工艺步骤如下：步骤1，将粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇混合，加入球磨助剂，真空球磨、真空干燥；步骤1中，真空磨球的时间为20-24h，真空干燥的时间为36-48h，粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇按质量比6:1混合；步骤2，将步骤1制备得到的钛粉或钛合金粉体与氢化钛颗粒混合；步骤2中，钛粉或钛合金粉体与氢化钛颗粒按1：0.7-0.9的体积比混合均匀；步骤3，以尿素颗粒为造孔剂，将造孔剂加入步骤2得到的混合物中；步骤3中，所述造孔剂与混合物的体积之比为1：3-5；步骤4，将步骤3得到的混合均匀粉末放入模具内压制成设定形状的生坯备用；步骤4中，制成生坯的压力条件为：550～600MPa；步骤5，再将所得到的压坯在真空炉中进行热处理，即制得多孔金属构件；步骤5中热处理过程为：将所得到的压坯放到真空烧结炉中，真空炉抽真空至10-5～10-6Torr，再加热至1300℃进行烧结，然后保温8-10h，冷却到室温即可取出。实施例1一种多孔钛及钛合金材料的制备方法，具体工艺步骤如下：步骤1，将粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇混合，加入球磨助剂，真空球磨、真空干燥；步骤1中，真空磨球的时间为20h，真空干燥的时间为36h，粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇按质量比6:1混合；步骤2，将步骤1制备得到的钛粉或钛合金粉体与氢化钛颗粒混合；步骤2中，钛粉或钛合金粉体与氢化钛颗粒按1：0.的体积比混合均匀；步骤3，以尿素颗粒为造孔剂，将造孔剂加入步骤2得到的混合物中；步骤3中，所述造孔剂与混合物的体积之比为1：3；步骤4，将步骤3得到的混合均匀粉末放入模具内压制成设定形状的生坯备用；步骤4中，制成生坯的压力条件为：550MPa；步骤5，再将所得到的压坯在真空炉中进行热处理，即制得多孔金属构件；步骤5中热处理过程为：将所得到的压坯放到真空烧结炉中，真空炉抽真空至10-5～10-6Torr，再加热至1300℃进行烧结，然后保温8h，冷却到室温即可取出。实施例2一种多孔钛及钛合金材料的制备方法，具体工艺步骤如下：步骤1，将粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇混合，加入球磨助剂，真空球磨、真空干燥；步骤1中，真空磨球的时间为24h，真空干燥的时间为48h，粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇按质量比6:1混合；步骤2，将步骤1制备得到的钛粉或钛合金粉体与氢化钛颗粒混合；步骤2中，钛粉或钛合金粉体与氢化钛颗粒按1：0.9的体积比混合均匀；步骤3，以尿素颗粒为造孔剂，将造孔剂加入步骤2得到的混合物中；步骤3中，所述造孔剂与混合物的体积之比为1：5；步骤4，将步骤3得到的混合均匀粉末放入模具内压制成设定形状的生坯备用；步骤4中，制成生坯的压力条件为：600MPa；步骤5，再将所得到的压坯在真空炉中进行热处理，即制得多孔金属构件；步骤5中热处理过程为：将所得到的压坯放到真空烧结炉中，真空炉抽真空至10-5～10-6Torr，再加热至1300℃进行烧结，然后保温10h，冷却到室温即可取出。实施例3一种多孔钛及钛合金材料的制备方法，具体工艺步骤如下：步骤1，将粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇混合，加入球磨助剂，真空球磨、真空干燥；步骤1中，真空磨球的时间为22h，真空干燥的时间为40h，粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇按质量比6:1混合；步骤2，将步骤1制备得到的钛粉或钛合金粉体与氢化钛颗粒混合；步骤2中，钛粉或钛合金粉体与氢化钛颗粒按1：0.8的体积比混合均匀；步骤3，以尿素颗粒为造孔剂，将造孔剂加入步骤2得到的混合物中；步骤3中，所述造孔剂与混合物的体积之比为1：4；步骤4，将步骤3得到的混合均匀粉末放入模具内压制成设定形状的生坯备用；步骤4中，制成生坯的压力条件为：580MPa；步骤5，再将所得到的压坯在真空炉中进行热处理，即制得多孔金属构件；步骤5中热处理过程为：将所得到的压坯放到真空烧结炉中，真空炉抽真空至10-5～10-6Torr，再加热至1300℃进行烧结，然后保温9h，冷却到室温即可取出。实施例4一种多孔钛及钛合金材料的制备方法，具体工艺步骤如下：步骤1，将粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇混合，加入球磨助剂，真空球磨、真空干燥；步骤1中，真空磨球的时间为21h，真空干燥的时间为42h，粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇按质量比6:1混合；步骤2，将步骤1制备得到的钛粉或钛合金粉体与氢化钛颗粒混合；步骤2中，钛粉或钛合金粉体与氢化钛颗粒按1：0.8的体积比混合均匀；步骤3，以尿素颗粒为造孔剂，将造孔剂加入步骤2得到的混合物中；步骤3中，所述造孔剂与混合物的体积之比为1：3.5；步骤4，将步骤3得到的混合均匀粉末放入模具内压制成设定形状的生坯备用；步骤4中，制成生坯的压力条件为：590MPa；步骤5，再将所得到的压坯在真空炉中进行热处理，即制得多孔金属构件；步骤5中热处理过程为：将所得到的压坯放到真空烧结炉中，真空炉抽真空至10-5～10-6Torr，再加热至1300℃进行烧结，然后保温8.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔钛及钛合金材料的制备方法，其特征是，具体工艺步骤如下：步骤1，将粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇混合，加入球磨助剂，真空球磨、真空干燥；步骤2，将步骤1制备得到的钛粉或钛合金粉体与氢化钛颗粒混合；步骤3，以尿素颗粒为造孔剂，将造孔剂加入步骤2得到的混合物中；步骤4，将步骤3得到的混合均匀粉末放入模具内压制成设定形状的生坯备用；步骤5，再将所得到的压坯在真空炉中进行热处理，即制得多孔金属构件。

【技术特征摘要】
1.一种多孔钛及钛合金材料的制备方法，其特征是，具体工艺步骤如下：步骤1，将粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇混合，加入球磨助剂，真空球磨、真空干燥；步骤2，将步骤1制备得到的钛粉或钛合金粉体与氢化钛颗粒混合；步骤3，以尿素颗粒为造孔剂，将造孔剂加入步骤2得到的混合物中；步骤4，将步骤3得到的混合均匀粉末放入模具内压制成设定形状的生坯备用；步骤5，再将所得到的压坯在真空炉中进行热处理，即制得多孔金属构件。2.根据权利要求1所述的一种多孔钛及钛合金材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，真空磨球的时间为20-24h，真空干燥的时间为36-48h，粗制钛粉或钛合金粉体与无水乙醇按质量比6:1混合。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙子城，孙敏，
申请(专利权)人：宝鸡市渭滨区怡鑫金属加工厂，
类型：发明
国别省市：陕西,61