[發(fā)明專利]一種微通道氣脹成形方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010177003.8
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111360128B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 趙敬偉;王濤;馬麗楠;黃慶學
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學
• 主分類號: B21D26/033
• 分類號: B21D26/033;B21C37/08
• 代理公司: 太原申立德知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 程園園

1.一種微通道氣脹成形方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1，確定“氫化鈦含量-溫度-氫壓”之間的定量關(guān)系以及微通道目標孔徑與氫化鈦分解釋放的氫氣量及加熱溫度之間的關(guān)系；

步驟2，采用微/納米劃痕儀在一張金屬極薄帶表面劃出微/納米槽，并進行表面清潔處理；

步驟3，根據(jù)微通道目標孔徑尺寸及微通道長度和步驟1確定的“氫化鈦含量-溫度-氫壓”之間的定量關(guān)系，確定氫化鈦的用量，并將該氫化鈦粉末放置在經(jīng)步驟2表面清潔處理后的金屬極薄帶的微/納米槽內(nèi)；

步驟4，把另一張同樣尺寸并經(jīng)步驟2相同表面清潔處理后的金屬極薄帶覆蓋到步驟3的金屬極薄帶上面，使用點焊技術(shù)將兩張金屬極薄帶的邊部焊接到一起，并進行復合軋制；

步驟5，將步驟4中復合軋制后的金屬復合極薄帶在真空條件下進行加熱，并保溫使氫化鈦發(fā)生分解釋放氫氣，通過氫壓的作用使復合軋制后的金屬復合極薄帶在復合界面處產(chǎn)生塑性變形，沿步驟2中劃出的微/納米槽生成管狀微通道結(jié)構(gòu)；

步驟6，將步驟5中生成的管狀微通道結(jié)構(gòu)在適當位置進行裁剪即獲得管狀微通道產(chǎn)品；

所述步驟1中確定“氫化鈦含量-溫度-氫壓”之間的定量關(guān)系以及微通道目標孔徑與氫化鈦分解釋放的氫氣量及加熱溫度之間的關(guān)系的具體方法是：采用熱力學方法計算出氫化鈦發(fā)生分解時的平衡氫壓；采用差示掃描量熱儀和熱失重分析儀對氫化鈦在實際加熱過程中的分解行為進行分析，獲得加熱溫度對氫化鈦分解釋放氫氣的影響規(guī)律，確定“氫化鈦含量-溫度-氫壓”之間的定量關(guān)系；采用數(shù)值模擬和復合軋制實驗相結(jié)合的方法分析氫壓及復合軋制后金屬復合極薄帶的復合強度對微通道孔徑的影響，獲得微通道孔徑與氫化鈦含量、加熱溫度、金屬復合極薄帶的復合強度之間的對應關(guān)系。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微通道氣脹成形方法，其特征在于：所述步驟2中的表面清潔處理是將刻有微/納米槽的金屬極薄帶浸泡到丙酮溶液中，使用超聲波清洗儀對極薄帶進行清潔處理以除去其表面的劃痕殘留物，保證軋制過程中復合界面清潔，提高金屬極薄帶復合軋制效果。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微通道氣脹成形方法，其特征在于：所述步驟5中的加熱溫度為500～700℃，保溫時間為10～30min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微通道氣脹成形方法，其特征在于：所述步驟1中的氫化鈦可用氫化鋯或其他金屬氫化物來替代。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微通道氣脹成形方法，其特征在于：所述步驟1-5中的金屬極薄帶的厚度為20～200μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微通道氣脹成形方法，其特征在于：所述金屬極薄帶材料為不銹鋼，或鈦、銅、鋁的純金屬，或鈦、銅、鋁的合金，復合軋制時兩張金屬極薄帶材料相同，或異種材料組合。