[發明專利]多孔金屬材料以及其應用

有效

• 申請號: 201610940403.3
• 申請日: 2016-10-24
• 公開（公告）號: CN107035958B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 杜如虛;黨曉兵;左啟陽;何凱;毛賀
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: F16S5/00
• 分類號: F16S5/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

本發明提供一種多孔金屬材料以及其應用，其中，多孔金屬材料包括至少一個金屬單元胞體以及至少一塊拼接板，所述金屬單元胞體的上側和/或下側連接有所述拼接板，所述拼接板的上板面和/或下板面連接有所述金屬單元胞體，所述金屬單元胞體和所述拼接板之間通過插接結構連接。通過插接結構的設置，金屬單元胞體和拼接板之間是通過插接結構實現連接的，簡化了金屬單元胞體之間的拼接工藝。

技術領域

本發明屬于多孔金屬材料技術領域，尤其涉及一種多孔金屬材料以及其應用。

背景技術

多孔金屬材料是一種基體內部存在大量連通或不連通孔洞的新型輕質多功能材料。由于在基體內部存在大量的孔結構，使得多孔金屬材料具有輕質化的特性。但孔結構的特殊性和多樣性，又使多孔金屬材料具有優良的機械性能，具有較高的比強度和比剛度，較高的阻尼減振和沖擊吸能效能，被廣泛應用于航空航天、汽車、能源、化工和建筑等工業領域。多孔金屬材料在國民經濟建設和國防高科技等諸多領域有著廣泛的應用前景。

多孔金屬材料有多種劃分方法：按金屬單元胞體的排列方式，可分為二維的蜂窩狀多孔金屬和三維的泡沫狀多孔金屬；按金屬單元胞體的分布情況，可分為規則多孔金屬和非規則多孔金屬。

其中，針對多孔金屬材料，存在多種不同的制備方法。根據所需加工金屬的相態，可以將這些方法歸納為三大類，分別是液態金屬成型法、粉末金屬成型法和金屬塑性成型法。

液態金屬成型法主要是利用液態金屬鑄造的成型方法，通過控制金屬鑄造的凝固過程，在凝固過程中向金屬液中吹入氣體或是摻入發泡劑，來實現多孔金屬的加工制備。基于這種工藝方法，衍生出直接吹氣法和熔體發泡法等不同的工藝。但這種液態金屬成型法所生成的孔洞形狀和尺寸難以控制，主要用于制備非規則的多孔金屬。

粉末金屬成型法主要是利用金屬粉末作為原材料，來制備多孔金屬，主要有粉末燒結和增材制造等方法。粉末燒結法是將金屬粉末預先壓制成形，然后再加熱燒結在一起。這種工藝加工出的多孔金屬強度較低，并且仍然是非規則的多孔金屬。增材制造是一種新型的制備多孔金屬的方法，目前主要用于鈦合金的多孔金屬，可以生產出多孔金屬材料。但限于增材制造的工藝特性，該方法不適用于大規模批量化制造，只能用于原型產品的研發，而且生產成本較高。

金屬塑性成型法多用于二維的蜂窩金屬的制備。首先利用輥輪軋制出單層的金屬蜂窩板，再通過膠黏或焊接的方式將金屬蜂窩板層疊在一起，制備出二維結構的蜂窩金屬。

綜上所述，雖然目前已存在多種方法制備多孔金屬材料，但以上這些方法仍主要用于非規則多孔金屬的制備，其金屬單元胞體的結構并能得到有效控制。而且，現有的規則多孔結構主要通過金屬單元胞體之間的焊接或膠接來實現拼接過程，其拼接工藝較為繁瑣復雜。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供了一種多孔金屬材料，其旨在解決金屬單元胞體之間拼接工藝較為繁瑣復雜的問題。

本發明是這樣實現的：

一種多孔金屬材料，包括至少一個金屬單元胞體以及至少一塊拼接板，所述金屬單元胞體的上側和/或下側連接有所述拼接板，所述拼接板的上板面和/或下板面連接有所述金屬單元胞體，所述金屬單元胞體和所述拼接板之間通過插接結構連接。

可選地，所述金屬單元胞體包括至少一個胞體子單元，所述胞體子單元包括上側連接板、與所述上側連接板平行設置的下側連接板以及用于連接所述上側連接板和所述下側連接板的中間連接板，所述上側連接板至少開設有一個第一插接孔，且所述第一插接孔均避讓所述中間連接板在所述上側連接板的垂直投影，所述下側連接板至少開設有一個第二插接孔，且各所述第二插接孔均避讓所述中間連接板在所述下側連接板的投影；