[發明專利]漸變形貌特征的通孔金屬泡沫及其制備方法和換熱裝置

無效

• 申請號: 201310011939.3
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103060592A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 徐治國;趙長穎;王美琴
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C22C1/08
• 分類號: C22C1/08;B22C9/04;F28F21/08
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種具有漸變形貌特征的通孔金屬泡沫，其特征在于，該金屬泡沫的內部通孔為稠密程度漸變結構，即孔隙率相同，孔密度沿壁面垂直方向逐漸增大或減小；或者孔密度相同，孔隙率逐漸增大或減小；或者孔密度和孔隙率都相同，構成通孔金屬泡沫的材質逐漸變化。

2.根據權利要求1所述的通孔金屬泡沫，其特征是，所述的孔密度的變化范圍為3PPI—130PPI。

3.根據權利要求1所述的通孔金屬泡沫，其特征是，所述的孔隙率的變化范圍為0.88—0.98。

4.根據權利要求1所述的通孔金屬泡沫，其特征是，所述的材質逐漸變化是指按導熱系數從高到低排列的多種金屬泡沫。

5.一種制備權利要求1-4中任一所述漸變形貌特征的通孔金屬泡沫的方法，其特征在于，通過熔模鑄造法制備得到，該方法具體步驟包括：

第一步、將孔密度變化范圍為3PPI—130PPI、孔隙率變化范圍為0.88—0.98的聚氨酯海綿按層疊加粘合成一個整體；然后將其浸入到液體耐火材料中，使耐火材料充滿其空隙；

第二步、在耐火材料硬化后加熱使聚氨酯海綿氣化分解，形成一個復制了聚氨酯海綿結構的三維骨架空間；

第三步、將金屬或合金熔融液澆注到此鑄型內，待金屬凝固后去除耐火材料就可形成具有漸變形貌特征的通孔金屬泡沫；

當制備材質按層變化的漸變金屬泡沫時，將各層按上述第一步至第三步制備得到的金屬泡沫通過釬焊的方法焊接在一起即得。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征是，所述的耐火材料是指：酚醛樹脂、莫來石或石膏。

7.根據權利要求5所述的方法，其特征是，所述的金屬是指：鋁、銅或鎳。

8.一種基于權利要求1-4中任一所述的通孔金屬泡沫，或權利要求5-7中任一所述方法制備得到的通孔金屬泡沫的用于單相或兩相換熱的換熱器，其特征在于，包括：換熱壁面和燒結于其一面的所述通孔金屬泡沫，其中：通孔金屬泡沫的稠密程度沿換熱壁面垂直向外方向逐漸減小。

9.一種基于權利要求1-4中任一所述的通孔金屬泡沫，或權利要求5-7中任一所述方法制備得到的通孔金屬泡沫的用于單相或兩相換熱的換熱器，其特征在于，包括：兩個換熱壁面、第一所述通孔金屬泡沫和兩塊第二所述通孔金屬泡沫，其中：第一通孔金屬泡沫燒結于兩個換熱壁面的中間，該泡沫的稠密程度為中間大兩邊小，兩塊第二通孔金屬泡沫分別燒結于兩塊換熱壁面的外側，該泡沫稠密程度沿換熱壁面垂直向外方向逐漸減小。