CN101363085A - 一种模压球形铜粉制备多孔材料的方法 - Google Patents
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Abstract
一种模压球形铜粉制备多孔材料的方法。涉及一种金属多孔材料的制备方法。其特征在于以球形铜粉的重量计，将1.75～5.0％的成型剂与球形铜粉加热到50～90℃，混合均匀，再加入0.5～2.0％的分散剂，混合均匀，模压成型，在还原性气氛保护下烧结，烧结温度815～860℃，烧结40～75分钟，制备出球形铜粉多孔材料，孔隙率≥30％。该方法投入的模具数量少，费用小，劳动强度低且效率高，零件尺寸控制精度和稳定性好，制造成本低，能满足实际应用对高综合性能和低成本规模化制造复杂形状多孔金属零件的需求。制备的球形铜粉多孔材料具有高度均匀的孔隙性能，材料内部各向同性，孔道光滑及高的透过性能等。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属多孔材料的制备方法，特别涉及一种铜粉多孔材料的制备方法。
背景技术
粉末冶金金属多孔材料广泛应用于冶金机械、汽车电子、环保、制药等行业，具有过滤、分离、催化等功能。
粉末冶金金属多孔材料品种繁多，但是采用球形铜粉作为原料，通过完全或接近等径球体的粉末堆积和金属化烧结，可获得高孔隙率、大小可控和分布均匀的孔径、孔道连通和内壁光滑的孔隙结构，以及由对称性结构带来的各向同性的优点，及其高的透过性能、分散率和表面积。正因为这种用球形铜粉制备的多孔金属零件所具有的独特且优异的综合性能，尤其是高度均匀的孔隙性能，市场有着大量及迫切的需求，技术和市场推广应用价值极大。
机械高速模压是实现高效率、低成本制备复杂形状和高尺寸精度的粉末冶金金属多孔材料零件的方法。但是，对于球形铜粉，在不允许粉末颗粒产生压缩变形的条件下，很难直接模压成形。
现行方法是传统的粉末松装烧结方法，该方法需要投入的模具数量多和费用大，劳动强度高且效率极低，零件尺寸控制精度和稳定性差，制造成本高，难于满足实际应用对高综合性能和低成本规模化制造复杂形状多孔金属零件的需求。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种能模压球形铜粉制备多孔材料的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：以球形铜粉的重量计，将1.75～5.0％的成型剂与球形铜粉加热到50～90℃，混合均匀，再加入0.5～2.0％的分散剂，混合均匀，模压成型，在还原性气氛保护下烧结，烧结温度815～860℃，烧结40～75分钟，制备出球形铜粉多孔材料。
所述成形剂为工业石蜡、聚乙烯蜡、聚乙二醇或十八酸中的一种或一种以上混合物。
所述分散剂为硬脂酸盐。硬脂酸盐包括硬脂酸锌或硬脂酸锂。
所述还原性气氛为分解氨气氛或氢气气氛。
该方法投入的模具数量少，费用小，劳动强度低且效率高，零件尺寸控制精度和稳定性好，制造成本低，能满足实际应用对高综合性能和低成本规模化制造复杂形状多孔金属零件的需求。制备的球形铜粉多孔材料具有高度均匀的孔隙性能，材料内部各向同性，孔道光滑及高的透过性能等。检测其性能为：孔隙率≥30％。(孔隙率的测定方法参照国标GB/T5164-1985《可渗性烧结金属材料—开孔率的测定》)
具体实施方式
实施例1
以重量百分比计，工业石蜡1.4％，聚乙烯蜡1.0％，十八酸0.1％，与粒度-40～+60目的CuSn10球形粉加热到90℃后，混合均匀，再加入硬脂酸锌1.5％，混合均匀，采用常规粉末冶金机械压制成形，在氢气气氛中烧结，845℃保温40分钟。测定孔隙率为37％。
实施例2
以重量百分比计，工业石蜡2.0％，与粒度40目的CuSn10球形粉加热到70℃后，混合均匀，再加入硬脂酸锌1.0％，混合均匀，采用常规粉末冶金机械压制成形，在分解氨气氛中烧结，860℃保温40分钟。测定孔隙率为30％。
实施例3
以重量百分比计，工业石蜡1.5％，聚乙烯蜡0.25％，与粒度+60目的CuSn10球形粉末加热到85℃后，混合均匀，再加入硬脂酸锂0.5％，混合均匀，采用常规粉末冶金机械压制成形，在分解氨气氛中烧结，840℃保温40分钟。测定孔隙率为33.5％。
Claims (5)
1.一种模压球形铜粉制备多孔材料的方法，其特征在于以球形铜粉的重量计，将1.75～5.0％的成型剂与球形铜粉加热到50～90℃，混合均匀，再加入0.5～2.0％的分散剂，混合均匀，模压成型，在还原性气氛保护下烧结，烧结温度815～860℃，烧结40～75分钟，制备出球形铜粉多孔材料。
2.根据权利要求1所述的制备多孔材料的方法，其特征在于成形剂为工业石蜡、聚乙烯蜡、聚乙二醇或十八酸中的一种或一种以上混合物。
3.根据权利要求1所述的制备多孔材料的方法，其特征在于分散剂为硬脂酸盐。
4.根据权利要求1或3所述的制备多孔材料的方法，其特征在于分散剂为硬脂酸锌或硬脂酸锂。
5.根据权利要求1所述的制备多孔材料的方法，其特征在于还原性气氛为分解氨气氛或氢气气氛。
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