一种多孔金属材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于多孔材料制备相关技术领域，其公开了一种多孔金属材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：(1)采用3D打印挤出成型工艺制备出与待制备多孔金属材料相对应的多孔陶瓷坯体，并将所述多孔陶瓷坯体进行干燥及烧结以形成可溶多孔陶瓷；(2)将熔融的金属渗入所述可溶多孔陶瓷中，并使熔融的金属充满所述可溶多孔陶瓷的空腔，以获得可溶陶瓷/金属复合坯体；(3)将得到的可溶陶瓷/金属复合坯体置于沸水中以使所述可溶陶瓷/金属复合坯体中的可溶陶瓷溶解，进而得到所述多孔金属材料。本发明专利技术制备工序简单、成本较低、适用范围广、环保。

A porous metal material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种多孔金属材料及其制备方法
本专利技术属于多孔材料制备相关
，更具体地，涉及一种多孔金属材料及其制备方法。
技术介绍
多孔金属具有金属基体和大量孔洞的特性，因而具有致密金属和其他多孔材料所不具备的独特性质，如轻质、高强度、高比刚度、优秀的能量吸收性能、减震隔振性能等。目前，多孔金属材料的制备工艺主要有渗流法、熔体发泡法、粉末冶金法、固-气共晶凝固法等。其中，渗流铸造法将熔融金属液在一定压力渗流进入铸型填料间隙中，从而获得金属与填料的复合材料，优点在于：制备成本低，工艺简单，孔洞大小和分布可控，机械性能好。熔体发泡法，通过对熔融金属液粘度进行调节后，加入发泡剂，高速搅拌均匀，由于热作用，发泡剂分解放出气体，气体膨胀使金属熔体发泡，该方法制备的多孔金属材料孔隙大，通常属于闭孔且孔径较大，且存在发泡剂发泡时间的间隔短、发泡过程不易控制、气泡分布不均匀、工艺稳定性及力学性能差的问题。粉末冶金法，通过将金属粉末与发泡剂预先混合均匀，压制成坯，然后加热至金属熔点以上温度，此时均匀分布于致密基体中的发泡剂分解成气泡，使基体材料膨胀形成多孔材料，粉末冶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔金属材料的制备方法，其基于3D打印可溶多孔陶瓷来制备多孔金属材料，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n(1)采用3D打印挤出成型工艺制备出与待制备多孔金属材料相对应的多孔陶瓷坯体，并将所述多孔陶瓷坯体进行干燥及烧结以形成可溶多孔陶瓷；/n(2)将熔融的金属渗入所述可溶多孔陶瓷中，并使熔融的金属充满所述可溶多孔陶瓷的空腔，以获得可溶陶瓷/金属复合坯体；/n(3)将得到的可溶陶瓷/金属复合坯体置于沸水中以使所述可溶陶瓷/金属复合坯体中的可溶陶瓷溶解，进而得到所述多孔金属材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种多孔金属材料的制备方法，其基于3D打印可溶多孔陶瓷来制备多孔金属材料，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)采用3D打印挤出成型工艺制备出与待制备多孔金属材料相对应的多孔陶瓷坯体，并将所述多孔陶瓷坯体进行干燥及烧结以形成可溶多孔陶瓷；
(2)将熔融的金属渗入所述可溶多孔陶瓷中，并使熔融的金属充满所述可溶多孔陶瓷的空腔，以获得可溶陶瓷/金属复合坯体；
(3)将得到的可溶陶瓷/金属复合坯体置于沸水中以使所述可溶陶瓷/金属复合坯体中的可溶陶瓷溶解，进而得到所述多孔金属材料。


2.如权利要求1所述的多孔金属材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中的烧结分为3个阶段，分别为在180℃～250℃下烧结1～3h；在700℃～900℃下烧结2h～3h；在1100℃～1300℃烧结2h～3h，烧结过程中升温速率为5～20℃/min。


3.如权利要求1所述的多孔金属材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)包括以下子步骤：
(11)制备均匀的浆料，并将制备得到的浆料放入3D打印机的针管中；
(12)采用45℃～55℃的预热温度将3D打印机的底板进行预热，并开始打印以得到多孔陶瓷坯体；
(13)将所述多孔陶瓷坯体在45℃～55℃下进行干燥，并将干燥后的所述多孔陶瓷坯体放入高温烧结炉内烧结预定时间，随后，随炉冷却以得到可溶多孔陶瓷。
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【专利技术属性】
技术研发人员：蒋文明，管峰，李广宇，朱俊文，杨力，樊自田，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42