[發(fā)明專利]一種高孔隙的鈦基吸氣元件的批量化制備方法在審

申請?zhí)枺?/td>	201611256309.2	申請日：	2016-12-30
公開（公告）號：	CN106735175A	公開（公告）日：	2017-05-31
發(fā)明（設計）人：	王海燕	申請（專利權）人：	東莞市佳乾新材料科技有限公司
主分類號：	B22F1/00	分類號：	B22F1/00;B22F3/04;B22F3/11;C22C14/00;B01J20/02
代理公司：	北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246	代理人：	連平
地址：	523000 廣東省東莞市松山***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種孔隙吸氣元件批量制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發(fā)明屬于吸氣劑材料技術領域，具體涉及一種高孔隙的鈦基吸氣元件的批量化制備方法。

背景技術

隨著電子技術和真空技術的飛速發(fā)展,人們對電子材料和真空材料的使用性能也不斷提出更高的要求,而吸氣材料的更新進步則成為促進其發(fā)展的關鍵技術之一。吸氣材料是指在一定條件下,對某些(某種)氣體具有特殊活性的材料。由于它具有優(yōu)良的使用性能,使其在電子真空技術等領域內占據著不可替代的重要地位。并且由于使用環(huán)境條件的惡劣,使用性能要求的嚴格,改進現(xiàn)有吸氣材料、研制新型吸氣材料成為廣大科學工作者關注和研究的對象。

鈦基非蒸散型吸氣劑因具有良好的吸氣性能、高的結合強度、較低的制造成本,因此特別適用于貯氫設備、粒子加速器、等離子體熔合器以及一些需維持真空度的排氣封離設備中,是現(xiàn)有吸氣材料中無可替代的新型吸氣劑。鈦鉬吸氣劑和鈦鋯釩吸氣劑是鈦基非蒸散型吸氣劑的研究熱點，選用ⅣB族的元素鈦作為基體,同時加入熔點高、蒸氣壓低、自身結合強度高的抗燒結元素鉬、鋯、釩等，由于鉬是鈦的強β相穩(wěn)定元素,它的加入大幅度降低了鈦的α→β相變溫度,使得合金不但具有高的孔隙率,而且具有較高的吸氫比以及很低的氫離解平衡壓，具有較好的吸氣性能、較低的激活溫度。但是目前，對鈦鉬合金和鈦鋯釩合金作為吸氣劑的研究還處于起步階段，鈦基非蒸散型吸氣劑的綜合性能和批量生產能力與國外相比仍有較大差距。因此研究高孔隙度的鈦基吸氣元件的批量化生產具有十分重要的意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種高孔隙的鈦基吸氣元件的批量化制備方法，采用吸氣粉末、碳酸氫銨和有機粘結劑作為原料，將化學脫脂和真空脫脂相結合，將注射成型技術與金屬支撐體相結合，制備得到吸氣元件的孔隙率高，不低于50％，表面積大，激活溫度低，吸氣速率高，吸氣容量大，制備成本低，可工業(yè)化批量生產，批量生產的產品穩(wěn)定性好，經濟價值高。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：

一種高孔隙的鈦基吸氣元件的批量化制備方法，包括以下步驟：

(1)在氬氣保護條件下，將鈦粉與鉬粉、鋯釩鐵粉、鋯鋁粉和鋯鎳粉的混合物，按照重量比為7-9:1-3混合10-24h至均勻，得到鈦基的原料；

(2)在惰性氣體保護下，將步驟(1)制備的鈦基的原料與碳酸氫銨混合均勻，加入有機粘結劑，形成注射喂料，其中鈦基的原料的體積分數為30-70％；

(3)將步驟(2)制備的注射喂料沉積于改性的金屬絲上，經冷等靜壓成型，卸壓脫模取出，形成坯件；

(4)在真空度＜5Pa的真空狀態(tài)下，將步驟(3)制備的坯件置于50-80℃的三氯乙烯中進行化學脫脂處理4-12h，取出冷卻，得到化學脫脂坯件；

(5)將步驟(4)制備的化學脫脂坯件在真空燒結爐內進行高溫燒結，降溫出爐后得到孔隙率高于50％的高孔隙的鈦基吸氣元件。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(1)中鈦粉的粒徑為25-45μm。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(1)中混合物中鉬粉、鋯釩鐵粉、鋯鋁粉和鋯鎳粉的體積比為1:1:1:1，混合物的平均粒徑為45μm。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(2)中碳酸氫銨的粒徑為20-25μm。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(2)中惰性氣體為氬氣，所述鈦基的原料、碳酸氫銨與有機粘結劑的質量比為1-19:1：1-19，所述混合均勻的方式為總共混合2h，每0.5h停歇5min。

作為上述技術方案的優(yōu)選，所述步驟(2)中有機粘結劑為石蠟、高密度聚乙烯、聚丙烯和硬脂酸的混合物，其中石蠟的質量百分比為40-85％，高密度聚乙烯的質量百分比為5-20％，聚丙烯的質量百分比為5-20％，余量為硬脂酸。