[發(fā)明專利]一種帶螺紋深孔的多孔鎳元件制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110209134.4
• 申請(qǐng)日: 2021-02-24
• 公開（公告）號(hào): CN113000841B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王昊;楊坤;黃愿平;李廣忠;李亞寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號(hào): B22F3/11
• 分類號(hào): B22F3/11;B22F3/26;B22F5/10
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 馬小燕

本發(fā)明公開了一種帶螺紋深孔的多孔鎳元件制備方法，該方法包括：一、將羰基鎳粉裝進(jìn)內(nèi)部預(yù)先放置有螺紋芯棒的冷等靜壓模具的膠套中填實(shí)形成待壓制料；二、壓制得到多孔鎳生坯；三、燒結(jié)得到連帶螺紋芯棒的多孔鎳燒結(jié)體；四、將螺紋芯棒取出后進(jìn)行滲蠟得到多孔鎳燒結(jié)體毛坯；五、加工定位芯軸并裝夾多孔鎳燒結(jié)體毛坯，經(jīng)頂車外圓得到多孔鎳燒結(jié)體半成品；六、脫蠟處理得到帶螺紋深孔的多孔鎳元件。本發(fā)明采用預(yù)置螺紋芯棒裝粉壓制，獲得帶有螺紋孔結(jié)構(gòu)的多孔鎳燒結(jié)體，無(wú)需機(jī)加形成螺紋深孔，避免了帶螺紋深孔的機(jī)加問題，并結(jié)合滲蠟?加工?脫蠟工藝保護(hù)孔結(jié)構(gòu)，解決了多孔鎳元件加工孔隙堵塞問題，同時(shí)通過(guò)機(jī)械加工提高了多孔鎳元件的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多孔材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶螺紋深孔的多孔鎳元件制備方法。

背景技術(shù)

多孔材料由于其孔隙功能特性，常用于過(guò)濾、催化、集液、換熱等方面。對(duì)于小孔徑高孔隙率的多孔材料，常利用其孔道的毛細(xì)力作為吸液或換熱材料使用。其中，環(huán)路熱管作為利用相變進(jìn)行換熱的關(guān)鍵部件，其核心部件蒸發(fā)器毛細(xì)芯依靠毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)物質(zhì)傳遞，也起到能量轉(zhuǎn)換的作用。多孔鎳由于耐腐蝕、壓制性能好、孔隙易于控制等原因，作為國(guó)內(nèi)外環(huán)路熱管蒸發(fā)器毛細(xì)芯的首選材料而獲得廣泛的關(guān)注。

毛細(xì)芯內(nèi)常存在孔道的設(shè)計(jì)，為了實(shí)現(xiàn)更多的液體供給，常將內(nèi)部設(shè)計(jì)為槽道形式。帶槽道以及干道的圓柱形多孔元件為毛細(xì)芯的典型形式。其中液體從引管流出后進(jìn)入深孔型干道，為了使干道內(nèi)能儲(chǔ)存較多的液體，也可設(shè)計(jì)成螺紋形式。但對(duì)于深孔的加工較難，且毛細(xì)芯的深孔加工更容易造成堵孔，使孔道失去功能性。多孔材料的制備常采用壓制燒結(jié)完成，尺寸公差相對(duì)于機(jī)加較難控制。對(duì)于要求完整孔隙結(jié)構(gòu)的元件，也無(wú)法采用機(jī)加的方式進(jìn)一步加工，尤其對(duì)于高尺寸精度的元件和有特殊裝配性要求的元件加工難度更大，僅依靠壓制燒結(jié)的工藝成品率較低。因此，改進(jìn)多孔材料的深孔件加工制備方法，提高多孔元件尺寸精度和幾何公差要求尤為重要，成為改進(jìn)提高熱管效率和元件能否正常裝配的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶螺紋深孔的多孔鎳元件制備方法。該方法采用在冷等靜壓模具中預(yù)置螺紋芯棒并裝粉壓制，獲得內(nèi)部帶有螺紋孔結(jié)構(gòu)的多孔鎳燒結(jié)體，無(wú)需通過(guò)機(jī)加形成螺紋深孔，有效避免了帶螺紋深孔的機(jī)加問題，并結(jié)合滲蠟-加工-脫蠟工藝有效保護(hù)了多孔鎳燒結(jié)體加工過(guò)程中孔結(jié)構(gòu)，解決多孔鎳元件加工孔隙堵塞問題，同時(shí)通過(guò)機(jī)械加工提高了多孔鎳元件的精度。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種帶螺紋深孔的多孔鎳元件制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將羰基鎳粉裝進(jìn)內(nèi)部預(yù)先放置有螺紋芯棒的冷等靜壓模具的膠套中，并采用人工搗實(shí)和機(jī)械振實(shí)的方式填實(shí)，然后通過(guò)膠塞密封，再將膠套的外部通過(guò)鋼套固定，形成待壓制料；

步驟二、采用冷等靜壓機(jī)對(duì)步驟一中形成的待壓制料進(jìn)行壓制，得到具有螺紋深孔的多孔鎳生坯；

步驟三、將步驟二中得到的多孔鎳生坯連帶螺紋芯棒取出并放置于氫氣爐中燒結(jié)，得到連帶螺紋芯棒的多孔鎳燒結(jié)體；所述燒結(jié)的具體過(guò)程為：以5℃/min的升溫速率升溫至(350℃～550℃)±10℃，并保溫1h～2h；

步驟四、將步驟三中得到的多孔鎳燒結(jié)體中連帶的螺紋芯棒取出，然后將多孔鎳燒結(jié)體放入熔融的石蠟中進(jìn)行滲蠟，待石蠟?zāi)毯笕〕霾⑷コ砻娓∠?，得到多孔鎳燒結(jié)體毛坯；

步驟五、在車床上加工定位芯軸，并將步驟四中得到的多孔鎳燒結(jié)體毛坯以螺紋深孔為安裝基準(zhǔn)裝夾在定位芯軸上，然后對(duì)多孔鎳燒結(jié)體毛坯頂車外圓，得到多孔鎳燒結(jié)體半成品；

步驟六、將步驟五中得到的多孔鎳燒結(jié)體半成品放置于真空脫蠟爐中進(jìn)行脫蠟處理，得到帶螺紋深孔的多孔鎳元件。