[發明專利]一種二次骨架熔滲合金材料的制備方法

無效

• 申請號: 201010153435.1
• 申請日: 2010-04-23
• 公開（公告）號: CN101805839A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 佟偉平
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22C1/04
• 分類號: C22C1/04
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

技術領域

本發明屬于材料技術領域，特別涉及一種二次骨架熔滲合金材料的制備方法。

背景技術

熔滲是制取難熔金屬與低熔點金屬所形成的假合金的常用方法，液態金屬(或合金)與 多孔性固體(骨架)外表面相接觸，靠毛細作用力通過連通孔隙將液態金屬吸引到骨架內部 從而形成假合金。現有的熔滲技術通常將一種金屬(或合金)燒結制備成骨架，然后將另一 種金屬(或合金)在液態時熔滲進骨架中，步驟包括制備骨架、還原、熔滲和加工成品；熔 滲法獲得的合金致密度較高，生產工藝成熟，但其主要缺點是燒結形成的骨架孔隙較小，能 夠熔滲進入的液態金屬有限，由于二元熔滲系統需要采用熔點低的金屬作為熔滲劑滲入到熔 點高的金屬中，通常導致熔點低的金屬在假合金中含量較低，對于某些要求成分的領域，熔 滲制備的假合金的使用受到限制，因此開發一種能夠改變熔滲假合金成分比例的技術是目前 急需解決的問題。

發明內容

針對現有技術問題，本發明提供一種二次骨架熔滲合金材料的制備方法，目的在于通過 對骨架金屬進行二次燒結，提高骨架的孔隙率，進而獲得低熔點成分含量較高的熔滲合金。

本發明的二次骨架熔滲合金材料的制備方法步驟包括制備骨架，然后將骨架置于真空燒 結爐中，采用熔滲劑在真空度1×10^-4～9×10^-3Pa條件下，溫度高于熔滲劑熔點100～400℃條件 下進行熔滲，熔滲時間為2～10h；其中制備骨架按以下步驟進行：

1、將骨架粉料置于容器中振實，然后在真空度為1×10^-4～9×10³Pa條件下，加熱至燒結 溫度燒結，燒結時間2～10h，獲得一次骨架，再將一次骨架粉碎至平均粒徑為骨架粉料平均 粒徑的2～8倍，獲得二次粉體。

2、將二次粉體置于容器中振實，然后在真空度為1×10^-4～9×10^-3Pa條件下，加熱至燒結 溫度燒結，燒結時間2～10h，制成二次骨架。

上述的骨架粉料粒度為80～250目(粒徑175μm～61μm)。

所述的燒結溫度為：當該金屬熔點的為T_m時，燒結溫度為0.6～0.8T_m(T_m的單位為絕對 溫度K)。

上述的骨架粉料為Al粉、Cr粉、Co粉、Cu粉、Fe粉、Mn粉、Mo粉、Ni粉、Si粉、 Ag粉、W粉、Pt粉、WC粉、或TiC粉。

上述的一次骨架孔隙率為42～55％，二次骨架的孔隙率為60～74％。

上述方法中，當骨架粉料為Al粉時，熔滲劑選取Bi或Pb；當骨架粉料為Cr粉時，熔 滲劑選取Al、Bi、Co、Cu、Pb、Ag或Sn；當骨架粉料為Co粉時，熔滲劑選取Bi、Cu、Pb、 Ag或Sn；當骨架粉料為Fe粉時，熔滲劑選取Al、Sb、Cu、Pb、Ag、Mg、Sn或Zn；當骨 架粉料為Mn粉時，熔滲劑選取Bi、Pb、Ag或Tl；當骨架粉料為Mo粉時，熔滲劑選取Al、 Bi、Cu、Ag、Sn或Zn；當骨架粉料為Ni粉時，熔滲劑選取Bi、Cu、Pb、Mg、Hg或Ag； 當骨架粉料為Si粉時，熔滲劑選取Cu、Sb或Sn；當骨架粉料為Cu粉時，熔滲劑選取Sb、 Bi、Pb、Hg、Zn或Sn；當骨架粉料為W粉時，熔滲劑選取Al、Bi、Ca、Cu、Au、Ni、Pb 或Ag；當骨架粉料為WC合金粉時，熔滲劑選取Co、Cu、Fe、Ni或Ag；當骨架粉料為Ag 粉時，熔滲劑選取Bi或Hg；當骨架粉料為Pt粉時，熔滲劑選取Au或Ag；當骨架粉料為 TiC合金粉時，熔滲劑選取Co、Cu、Fe或Ni。

本發明的原理是：一次燒結后的骨架因孔隙率不夠，因此直接進行熔滲時，獲得的熔滲 合金中熔滲劑的含量有限；當將一次骨架按一定的粒度粉碎后，再次燒結，其孔隙率增加， 且孔隙分布均勻，綜合性能更好。

本發明的方法通過將一次骨架粉碎再燒結，不僅提高了骨架的孔隙率，而且能夠使二次 骨架的孔隙分布更均勻，二次骨架堅固不易坍塌；采用上述方法獲得的熔滲合金具備了更好 的綜合性能，組織均勻、密度高。本發明的方法工藝簡單、易于實施、具有良好的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明的骨架粉料的密集堆垛結構示意圖。

圖2為本發明的二次粉體的密集堆垛結構示意圖。

圖3為本發明實施例1中的一次骨架電子顯微照片圖。