[發明專利]一種銨鹽填充多孔金屬自發汗復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202210410203.2
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114798385B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 王紅潔;王澤銘;彭康;蘇磊;戴志偉
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B05D7/14
• 分類號: B05D7/14;B05D7/24;B05D1/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 范巍

本發明公開了一種銨鹽填充多孔金屬自發汗復合材料及其制備方法。所制備的復合材料以體積分數計，銨鹽為4.86％～48.8％，多孔金屬基體為51.2％～95.14％，銨鹽均勻填充于多孔金屬基體的孔隙中，具有良好的自發汗冷卻效果。同時本發明采用反復負壓浸漬法、重結晶法及重結晶與反復負壓浸漬結合法三種方法進行所述復合材料的制備。

技術領域

本發明屬于自發汗冷卻復合材料制備技術領域，具體涉及一種銨鹽填充多孔金屬自發汗復合材料及其制備方法。

背景技術

自發汗冷卻復合材料是將冷卻工質填充入多孔基體中，在材料受熱時，復合材料中的冷卻工質發生相變或分解，進而吸收大量的熱量以達到冷卻基體的目的。就目前所應用的自發汗冷卻復合材料來看，以難熔金屬為基體的自發汗冷卻復合材料具有密度大和低溫脆性等問題，而以無機非金屬材料為基體的自發汗冷卻復合材料同樣具有脆性大、機加工性能差、導電性差及與其他金屬部件焊接性能差等問題，均在實際應用中受到限制。

另外，對于自發汗冷卻復合材料的制備方法，目前最為常見的為熔滲法和混粉燒結法兩種，然而兩種方法都存在一定的應用局限性。例如，熔滲法需要將冷卻工質熔化后填充入基體當中，但許多冷卻工質在加熱時未熔化就先發生了分解，導致熔滲法無法應用。同樣，混粉燒結法也存在冷卻工質的使用溫度與基體材料燒結溫度不匹配的問題而限制了其使用。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種銨鹽填充多孔金屬自發汗復合材料及其制備方法，能夠有效解決復合材料制備時溫度不匹配導致冷卻工質無法合理填充于基體中的技術困難。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明公開了一種銨鹽填充多孔金屬自發汗復合材料，該銨鹽填充多孔金屬自發汗復合材料中，以體積百分比計，銨鹽為4.86％～48.8％，多孔金屬基體為51.2％～95.14％，且多孔金屬基體的孔隙中32.4％～97.6％的孔隙被均勻填充有銨鹽。

優選地，多孔金屬基體的孔隙率為15％～50％。

優選地，所述銨鹽選自溴化銨、氯化銨和碳酸氫銨中的一種或幾種。

進一步優選地，幾種可以是含有溴化銨/氯化銨二元復合鹽、溴化銨/碳酸氫銨二元復合鹽、氯化銨/碳酸氫銨二元復合鹽及溴化銨/氯化銨/碳酸氫銨三元復合鹽。

優選地，所述多孔金屬基體選自多孔鈦合金、多孔鋁合金或多孔不銹鋼。

優選地，該復合材料的密度為3.05g/cm³-3.98g/cm³。

優選地，該復合材料的背壁到達400℃的時間較純多孔合金基體延后了30s-80s。

本發明公開了上述的銨鹽填充多孔金屬自發汗復合材料的其中一種制備方法，采用反復負壓浸漬工藝，包括以下步驟：

1)在常溫及-0.08Mpa的負壓條件下，將多孔金屬基體浸漬于銨鹽的過飽和溶液中，然后取出干燥除水后稱重；

2)重復步驟1)操作，直至浸漬取出后的體系質量不再增加，制得銨鹽填充多孔金屬自發汗復合材料。

本發明還公開了上述的銨鹽填充多孔金屬自發汗復合材料的又一種制備方法，采用重結晶工藝，包括：

在溫度為60℃～90℃、壓力為-0.08Mpa的條件下，將多孔金屬基體浸漬于銨鹽的過飽和溶液中，在該加熱及負壓條件下，銨鹽溶液沸騰發生氣化，待溶液中的溶劑完全氣化后，取出多孔金屬基體并清除其表面多余的銨鹽，制得銨鹽填充多孔金屬自發汗復合材料。

本發明還公開了上述的銨鹽填充多孔金屬自發汗復合材料的第三種制備方法，采用反復負壓浸漬工藝和重結晶工藝結合的方法進行制備，包括：