[發(fā)明專利]一種制備多孔非晶態(tài)合金塊體材料的粉末鍛壓成形方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910311727.0
• 申請日: 2009-12-17
• 公開（公告）號: CN101717873A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉祖銘;劉詠;黃伯云;朱藝添;吳宏;張劉杰;孫沛
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: C22C1/08
• 分類號: C22C1/08;C22C45/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備多孔非晶態(tài)合金塊體材料的粉末鍛壓成形方法，該方法能夠制備孔隙尺寸、孔隙度可控，孔徑分布均勻的開孔結(jié)構(gòu)塊體多孔非晶態(tài)合金材料。

背景技術(shù)

非晶態(tài)合金由于其原子排列不具有長程原子有序，使其兼有一般金屬和玻璃的雙重特性，具有優(yōu)異的物理、化學(xué)和力學(xué)等性能，近年來得到了廣泛的關(guān)注。多孔非晶合金材料作為一種新型的多孔材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐腐蝕性能和能量吸收性能，既具有金屬多孔材料的高強度，又具有陶瓷材料的高耐腐蝕性能，是理想的過濾與化學(xué)分離、催化和能源用材料，在航空航天、原子能、石油、化工、醫(yī)藥及環(huán)境保護等高性能結(jié)構(gòu)、功能和結(jié)構(gòu)功能一體化領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。

為了制備出多孔非晶態(tài)合金材料，人們開展了許多探索性工作。目前，國內(nèi)外制備多孔非晶態(tài)合金材料的方法主要包括發(fā)泡法、熔體滲流鑄造法等。1993年Apfel提出采用易揮發(fā)、在熔體中不溶解、不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的發(fā)泡劑與玻璃形成熔體混合，加壓熔化，熔體淬火過程中快速減壓，分散的發(fā)泡液體迅速氣化導(dǎo)致產(chǎn)生抑制熔體晶化所需的快速冷卻，使熔體均勻冷卻，制備泡沫多孔材料。由于減壓速率高，可以形成有效的冷卻速率，批量制備大塊非晶固體通孔泡沫材料[R.E.Apfel，F(xiàn)oam?metallic?glass.United?States?Patent，No.5384203，1995]。直到2003年，Schroers等才利用水合B₂O₃(Hydrated?B₂O₃)作為發(fā)泡劑在熔體中發(fā)泡，然后將發(fā)泡熔體進行水淬，制備出Pd₄₃Ni₁₀Cu₂₇P₂₀非晶閉孔泡沫材料[JSchroers，C?Veazey，W?L?Johnson，Appl.Phys.Lett.，82(2003)370-372]。由于發(fā)泡劑發(fā)泡后，會影響熔體淬火過程中的熱傳遞，從而影響非晶的形成及所制備的塊體材料的尺寸，他們對這種方法進行了改進，首先對熔體進行水淬得到塊體非晶，然后將塊體非晶加熱到過冷液相區(qū)使發(fā)泡劑發(fā)泡膨脹，獲得孔隙度高達85％的Pd₄₃Ni₁₀Cu₂₇P₂₀非晶閉孔泡沫材料[J?Schroers，C?Veazey，M?D?Demetriou，W?L?Johnson，Phys.，96(2004)7723-7730]。2004年，Wada等采用1.5MPa氫氣發(fā)泡制備了成分為Pd_42.5Cu₃₀Ni_7.5P₂₀的非晶多孔材料，所制備的材料為閉孔材料[T?Wada，A?Inoue，Mater.Trans.，45(2004)2761-2765]。2007年，Demetriou等用ZrH2作為發(fā)泡劑，制備出Fe₄₈Cr₁₅Mo₁₄Y₂C₁₅B₆塊體多孔非晶[M?D?Demetriou，GDuan，C?Veazey，K?DBlauwe，W?L?Johnson，Scripta?Mater.，57(2007)9？2]。