[發明專利]一種制備孔隙均勻異型多孔鎢制品的方法

有效

• 申請號: 201510944267.0
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN105499574B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 秦明禮;李睿;章林;陳鵬起;魯慧峰;陳錚;賈寶瑞;趙尚節;曲選輝
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B22F3/11
• 分類號: B22F3/11;B22F3/22;B22F1/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供了一種制備孔隙均勻異型多孔鎢制品的方法，屬于多孔高溫合金制備技術領域。將高純鎢粉進行分散處理后，可將鎢的團聚體打開，并收集去除原始鎢粉中的超細顆粒(<2um)，經分級處理后，可獲得窄粒度分布鎢粉，經熱處理后，可凈化鎢粉并使得鎢粉活性降低，得到粒度分布窄的近球形粉末，提高了粉末的流動性和振實密度，相應提高了注射成形粉末的裝載量，減少燒結過程產品的收縮變形，獲得尺寸精度高的多孔陰極基底，由于粉末粒度分布窄且無超細粉存在，獲得陰極基底孔隙分布均勻。氣流磨多次處理結合注射成形工藝可直接制備出具有復雜形狀和高尺寸精度的多孔鎢制品。

技術領域

本發明屬于屬于多孔高溫合金制備技術領域，提供了一種制備孔隙均勻異型多孔鎢制品的方法。

背景技術

多孔材料具有許多優異的特性如低密度、高比表面、穩定性等，其孔隙部分可容納大量客體分子或大尺寸的客體，使得多孔材料在催化劑、填充物、復合材料等許多技術領域均有重大的應用。多孔鎢作為多孔體或作為多孔基體制備的各種元器件在電力電子、航空航天等領域有廣泛應用，如用于高電流密度的多孔陰極基體，高溫流體的過濾器，火箭噴管的高溫發熱體等。在上述用途中，多孔鎢制品的孔隙率、孔徑尺寸和孔隙分布的均勻性對多孔鎢制品的性能及其用作制作的元器件性能均有重大影響。以擴散式陰極為例，通常由以鎢為主要組成的多孔基底(或稱為海綿體，孔隙率通常在20-30％左右)和浸漬在多孔基底中的電子發射活性物質兩部分組成。多孔陰極基底是擴散式陰極至關重要的組成部分，它的多孔骨架中浸漬的電子發射活性物質在表面發射電子以后會損失，應立即有新的物質通過陰極基底內開孔孔道擴散至陰極表面使之得到補充,鎢基底的微觀結構對活性物質向表面的體內擴散和海綿體的表面擴散起著重要作用，而鎢粉的優劣決定著基底的好壞，選用球形度好，粒度分布窄的鎢粉能更好控制多孔陰極基底內部的孔徑大小、孔隙分布的均勻程度、孔隙率以及孔隙的連通度等，是陰極獲得高發射電流和長壽命的關鍵。粉末冶金方法制備多孔材料性能很大程度上取決于原料粉末的性能，而通過控制燒結溫度和保溫時間，可控制其孔隙率與孔徑，對于同一種粉末制備得到的多孔鎢，隨著燒結溫度的提高，孔隙率降低，孔徑減小；而對于不同粒度大小的粉末，在相同的孔隙率下孔徑大小不同，通過處理粉末得到不同粒度大小的窄粒度分布鎢粉，通過控制燒結工藝可得到所需的孔隙率和孔徑。