[發明專利]一種梯度多孔NiTi形狀記憶合金的制備方法

有效

• 申請號: 201210562704.9
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103060589A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 高巖;周丹;袁斌;朱敏
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C22C1/08
• 分類號: C22C1/08;C22C19/03
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

1.一種梯度多孔NiTi形狀記憶合金的制備方法，其特征在于,包括以下操作步驟：

（1）把Ni粉和Ti粉按照Ni原子和Ti原子比為（50~51）：（50~49）混合均勻，得到混合粉末A；把Ni粉和Ti粉按照Ni原子和Ti原子比為（50~51）：（50~49）混合均勻后，再加入一定量的造孔劑，然后將Ni粉、Ti粉和造孔劑混合均勻，得到混合粉末B；

（2）使用模具將混合粉末A壓制成空心圓筒狀的外坯，再向外坯的內孔中填充混合粉末B，填滿后再壓制成型，得到同心分層結構的粉末生坯；

（3）將粉末生坯放置于管式爐中，在真空狀態進行加熱燒結，得到梯度多孔NiTi形狀記憶合金。

2.根據權利要求1所述的一種梯度多孔NiTi形狀記憶合金的制備方法，其特征在于：步驟（1）所述造孔劑為NH₄HCO₃顆粒，所述混合粉末B中含有NH₄HCO₃顆粒的質量分數為30%~35%。

3.根據權利要求2所述的一種梯度多孔NiTi形狀記憶合金的制備方法，其特征在于：所述NH₄HCO₃顆粒的粒徑大小為250μm~300μm。

4.根據權利要求1所述的一種梯度多孔NiTi形狀記憶合金的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述模具包括模套、頂模、外坯壓模、底模環、底模塊和芯棒，所述混合粉末A和混合粉末B被壓制成同心分層結構的粉末生坯的過程為：

I、所述底模環置于模套的套孔的底部，再將芯棒固定插入外坯壓模，從而底模環、芯棒與模套形成底部不通的環狀空隙，然后向此環狀空隙填充入一定高度的混合粉末A，再用套于芯棒的外坯壓模將混合粉末壓實，得到外坯；

II、將固定芯棒從底模環和模套中抽出，同時將底模塊插入底模環的通孔，此時，再向外坯的內孔填充混合粉末B，形成內芯；

III、當混合粉末B的高度與外坯的高底相等時，抽出外坯壓模，再把頂模插入套孔對內芯和外坯進行整體壓實；

IV、使用萬能液壓機向頂模施加350MPa~450MPa的作用力，并保持5分鐘，再將內芯和外坯壓制成的粉末生坯取出套孔。

5.根據權利要求4所述的一種梯度多孔NiTi形狀記憶合金的制備方法，其特征在于：步驟II所述外坯的厚度與步驟II所述內芯的直徑的比值為1:9。

6.根據權利要求4所述的一種梯度多孔NiTi形狀記憶合金的制備方法，其特征在于：所述模套的截面為同心圓環，所述頂模為圓柱棒，且頂模與套孔匹配，同時頂模的長度為套孔高度的1~1.2倍；

所述外坯壓模的截面為同心圓環，所述外坯壓模的外徑大小與套孔匹配，而內徑大小與圓柱狀的芯棒匹配，且外坯壓模的高底為套孔高度的0.9~1.1倍；

所述底模環的截面為同心圓的圓環，所述底模環的通孔大小與芯棒的直徑匹配，且底模環的高底為套孔高度的0.2~0.3倍，所述芯棒的長底為套孔高度的1.2~1.5倍；

所述底模塊的高底與底模環的高度相等，同時底模塊與底模環的通孔尺寸大小匹配。

7.根據權利要求4所述的一種梯度多孔NiTi形狀記憶合金的制備方法，其特征在于：所述模具采用的材料為Cr12。

8.根據權利要求1所述的一種梯度多孔NiTi形狀記憶合金的制備方法，其特征在于：步驟（3）所述粉末生坯在管式爐中，在真空狀態下，先以200℃~300℃的溫度下加熱1h~2h，從而去除粉末生坯中的造孔劑；然后以一定的速率將加熱溫度提升到1000℃~1200℃，并將提升后的溫度保持2.5h~3.5h，從而將粉末生坯燒結成梯度多孔NiTi形狀記憶合金。

9.根據權利要求8所述的一種梯度多孔NiTi形狀記憶合金的制備方法，其特征在于：所述速率大小為6℃/min~8℃/min。

10.根據權利要求1所述的一種梯度多孔NiTi形狀記憶合金的制備方法，其特征在于：所述Ni粉與Ti粉按比例混合時，采用球磨法進行混合。