[發明專利]一種具有多級孔結構的金屬吸液芯材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110031731.2
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112872355B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 梁加淼;李東;王俊
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B22F3/11
• 分類號: B22F3/11;B22F3/20;B33Y30/00
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

1.一種具有多級孔結構的金屬吸液芯材料，其特征在于，所述多級孔結構由不同孔徑范圍的大孔、中孔和小孔構成，所述大孔孔徑在100-800微米之間，所述中孔孔徑在30-80微米之間，所述小孔孔徑在1-10微米之間，其中所述大孔通過粉末擠出3D打印獲得，所述中孔由脫脂過程中粘結劑揮發形成，所述小孔由燒結后金屬粉末顆粒之間的孔隙組成，所述粉末以金屬和粘結劑的混合顆粒作為原料，所述混合顆粒為通過密煉和造粒的方法制備出近似球形的混合顆粒，按照預先設計好的三維網格狀結構進行粉末擠出3D打印，所述混合顆粒中所述粘結劑的含量在40-60%之間，所述粘結劑揮發是通過對打印坯體進行水浴加熱實現的。

2.如權利要求1所述的具有多級孔結構的金屬吸液芯材料，其特征在于，所述大孔呈三維連通網格狀結構，網格橫截面形狀為方形、六邊形或圓形中的一種，所述中孔的橫截面形狀為不規則多邊形。

3.如權利要求1所述的具有多級孔結構的金屬吸液芯材料的制備方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：

步驟1：將金屬粉末和粘結劑混合制得混合顆粒；

步驟2：以步驟1得到的所述混合顆粒在粉末擠出3D打印設備上按照預先設計好的模型圖進行打印，得到所述打印坯體；

步驟3: 將步驟2得到的所述打印坯體進行水浴加熱，以去除生坯中的所述粘結劑，得到處理后坯體；

步驟4：將步驟3得到的所述處理后坯體進行烘干，得到烘干坯體；

步驟5：將步驟4得到的所述烘干坯體在真空或還原性氣氛中進行燒結，最終得到所述具有多級孔結構的金屬吸液芯材料。

4.如權利要求3所述的具有多級孔結構的金屬吸液芯材料的制備方法，其特征在于，步驟1中所述混合顆粒中所述粘結劑的含量在40-60%之間。

5.如權利要求3所述的具有多級孔結構的金屬吸液芯材料的制備方法，其特征在于，步驟4中，所述烘干條件為真空。

6.如權利要求3所述的具有多級孔結構的金屬吸液芯材料的制備方法，其特征在于，步驟2中所述打印坯體為三維連通網格狀結構。

7.如權利要求3所述的具有多級孔結構的金屬吸液芯材料的制備方法，其特征在于，步驟1中所述金屬粉末為鎳基合金、銅、不銹鋼或鈦合金中的一種。

8.如權利要求3所述的具有多級孔結構的金屬吸液芯材料的制備方法，其特征在于，步驟1中還包括如下步驟：所述混合顆粒為通過密煉和造粒的方法制備出近似球形的混合顆粒。

9.如權利要求3所述的具有多級孔結構的金屬吸液芯材料的制備方法，其特征在于，步驟3中水浴加熱的溫度和時間，需要根據所選的所述粘結劑種類和添加量確定；水浴加熱完成后，所述粘結劑揮發并在金屬框架處留下中孔。

10.如權利要求3所述的具有多級孔結構的金屬吸液芯材料的制備方法，其特征在于，步驟5中的燒結溫度和時間，需要根據所選的所述金屬粉末確定。