[發明專利]一種提高高孔隙率層狀多孔鈦及鈦合金強度的方法

在審

• 申請號: 202011272103.5
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112517910A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 李福平;趙康;黨薇;賈濤;湯玉斐
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: B22F3/11
• 分類號: B22F3/11;B22F1/00;C22C47/14;C22C49/11;C22C49/14;C22C101/14;C22C101/04;C22C101/02;C22C101/10
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王丹

1.一種提高高孔隙率層狀多孔鈦及鈦合金強度的方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

步驟1，配制漿料；

步驟2，將步驟1所得的漿料進行球磨處理；

步驟3，對步驟2所得的漿料進行冷凍處理，獲得圓柱狀復合凍結體；

步驟4，將步驟3得到的圓柱狀復合凍結體在真空環境下冷凍干燥，使圓柱狀復合凍結體中的溶劑結晶體升華，得到多孔坯體；

步驟5，將步驟4得到的多孔坯體進行真空燒結，即得無機纖維增強層狀鈦合金多孔材料。

2.根據權利要求1所述的一種提高高孔隙率層狀多孔鈦及鈦合金強度的方法，其特征在于，所述步驟1的具體過程為：

在溶劑中依次加入分散劑和粘結劑，隨后加入無機纖維和金屬顆粒，混合得到漿料，共配制n≥2組陶瓷漿料，標記為T₁，T₂，T₃，…，T_n-1，T_n，其中第n組漿料中無機纖維的體積比要大于第n-1組漿料中溶劑的體積比。

3.根據權利要求2所述的一種提高高孔隙率層狀多孔鈦及鈦合金強度的方法，其特征在于，所述步驟1中溶劑為去離子水；

分散劑為聚丙烯酸鹽、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇縮丁醛和檸檬酸中的任意一種；

無機纖維為碳化硅纖維、氧化鋁纖維、氧化硅纖維、碳纖維的任意一種。

4.根據權利要求2所述的一種提高高孔隙率層狀多孔鈦及鈦合金強度的方法，其特征在于，所述步驟1中分散劑添加量為2wt.％，粘結劑的添加量為0.2wt.％，無機纖維的添加量為1～10vol.％。

5.根據權利要求2所述的一種提高高孔隙率層狀多孔鈦及鈦合金強度的方法，其特征在于，所述步驟2的具體過程為：

將步驟1中得到的漿料轉移至球磨罐中，在滾筒式球磨機中進行球磨處理，得到穩定的混合漿料，球磨機的轉速為300r/min，球磨時間為24h-48h。

6.根據權利要求5所述的一種提高高孔隙率層狀多孔鈦及鈦合金強度的方法，其特征在于，所述步驟3的具體過程為：

將步驟2得到的漿料先進行超聲處理除去漿料中的氣泡，然后再進行冷凍處理，冷凍采用定向冷凍，冷凍采用冷凍模具冷凍，冷凍模具的側壁為管狀保溫材料，冷凍模具的底面為導熱金屬，冷凍方向為垂直于地面向上；

冷凍模具共n≥2組，分別標記為M₁，M₂，M₃，…，M_n-1，M_n，每次冷凍后獲得的復合凍結體分別標記為F₁，F₂，F₃，…，F_n-1，F_n；定向冷凍溫度為-20～-10℃；冷凍模具為圓柱形聚氯乙烯管，冷凍時間t≥7h。