CN113022077A - 一种低气孔率金属基材料的制备方法 - Google Patents

一种低气孔率金属基材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种低气孔率金属基材料的制备方法，属于材料合成技术领域。制备方法包括：将基材层叠结构依次进行低温处理和高温处理。低温处理步骤包括：在真空度低于5Pa的气压条件下，充入保护气体到气压为0.5～1.5KPa；然后以10～60min的处理时间，将温度升高至80～200℃，并将设备对基材层叠结构的静压增大至5～100MPa。高温处理步骤包括：将处理温度升高至预设温度，然后保温保压烧结20～200min使材料烧结在一起。基材层叠结构包括层叠设置的多层片状基材。预设温度低于每层片状基材的熔点。该制备方法的制备过程简单，且制得的低气孔率金属基材料的内部气孔少。

Description

一种低气孔率金属基材料的制备方法
技术领域
本申请涉及材料合成技术领域，具体而言，涉及一种低气孔率金属基材料的制备方法。
背景技术
随着现代工业领域的飞速发展，交通、机械工业、通讯、电力电子和国防等工业领域对各种材料性能要求越来越高。为了获得性能更好的材料，通常是将各种材料进行粉体掺杂得到层状材料，然后采用将多层的层状材料进行压合等方法，以制备得到一定厚度或者一定组成的材料。
目前的生产工艺，得到的材料内部通常具有气孔或气泡。特别是金属与金属的复合材料以及金属与非金属的复合材料，其气孔问题尤为突出，严重影响了材料的电学和力学等性能。
现有的工艺中，为了解决上述问题而获得高致密度的材料，通常采用粉末冶炼工艺得到材料，其在烧结过程中通常加入震荡步骤，并在后续过程中进一步进行锻造和挤压等流程来增加致密性，过程繁琐且复杂。
发明内容
本申请的目的在于提供一种低气孔率金属基材料的制备方法，制备过程简单，且制得的低气孔率金属基材料的内部气孔少。
本申请的实施例是这样实现的：
本申请实施例提供一种低气孔率金属基材料的制备方法，包括：将基材层叠结构依次进行低温处理和高温处理。
低温处理步骤包括：在真空度低于5Pa的气压条件下，充入保护气体到气压为0.5～1.5KPa；然后以10～60min的处理时间，将温度升高至80～200℃，并将设备对所述基材层叠结构的静压增大至5～100MPa。
高温处理步骤包括：将处理温度升高至预设温度，然后保温保压烧结20～200min使材料烧结在一起。
基材层叠结构包括层叠设置的多层片状基材。
预设温度低于每层片状基材的熔点。
本申请实施例提供的低气孔率金属基材料的制备方法，有益效果包括：
本申请的制备方法，结合低温处理步骤和高温处理步骤对多层片状基材进行热处理，无需进行震荡、煅烧和挤压等流程，制备过程简单。
低温处理步骤中，在低温且较低气压的条件下升温到较低的特定温度及较高的特定静压，有利于充分排除片状基材之间的空气，使得片状基材之间贴合更加紧密。
进一步的高温处理步骤中，保持较高的特定静压加热烧结，使得片状基材之间在保持紧密的贴合状态下烧结在一起，从而制备得到的低气孔率金属基材料的致密度高、内部气孔少。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种低气孔率金属基材料的制备方法的流程示意图；
图2为本申请实施例1制得的低气孔率金属基材料的实物图；
图3为本申请实施例2制得的低气孔率金属基材料的实物图；
图4为本申请对比例1制得的低气孔率金属基材料的实物图；
图5为本申请对比例2制得的低气孔率金属基材料的实物图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是，本申请中的“和/或”，如“特征1和/或特征2”，均是指可以单独地为“特征1”、单独地为“特征2”、“特征1”加“特征2”，该三种情况。
另外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多层”的含义是指两层及两层以上，同样的，“多种”的含义是指两种及两种以上；“数值a～数值b”的范围包括两端值“a”和“b”，“数值a～数值b+计量单位”中的“计量单位”代表“数值a”和“数值b”二者的“计量单位”。“数值c以上”和“数值c以内”等表述方式是指包括“数值c”的范围。
下面对本申请实施例的低气孔率金属基材料的制备方法进行具体说明。
发明人研究发现，由于复合材料能够将多种材料的优势进行结合，在现有技术的一些情况下，为了获得性能更好的材料，通常将各种特定材料进行粉体掺杂得到层状材料，然后采用将多层的层状材料进行压合等方法以制备得到满足一定组成要求的材料。同时，由于单晶金属材料在纯度和一致性等方面具有优异的性能，在现有技术的另一些情况下，为了获得性能更好的材料，以多晶界金属为原料，按照高温退火工艺制备得到单晶金属，而考虑到单晶金属的厚度有限，因此需要采用将多层的层状材料进行压合等方法以制备得到满足一定厚度要求的材料。
本申请提供一种低气孔率金属基材料的制备方法，包括：将基材层叠结构依次进行低温处理和高温处理。
在本申请中，基材层叠结构包括层叠设置的多层片状基材。
需要说明的是，在本申请的实施例中，片状基材以作为基材的金属材料为主，该片状基材的材料可以还包括非金属，同时，该基材层叠结构中的多层片状基材的材料可以相同也可以不同。即是说，基材层叠结构中的任意两层片状基材中，可以是相同或不相同的金属材料和金属材料，也可是金属材料和非金属材料。
考虑到金属与碳的复合材料有望显著提高其结构性能和功能特性，在基材层叠结构中包括金属材料和非金属材料时，该非金属材料示例性地为碳源材料，例如但不限于为石墨烯或者碳纤维。
进一步地，考虑到片状的石墨烯材料和碳纤维材料的支撑性能不佳，在将其与金属材料进行复合的实施方案中，可选地，将该片状的石墨烯材料和碳纤维材料等碳源片状基材形成于该金属片状基材表面。
在本申请中，低温处理步骤包括：在真空度低于5Pa的气压条件下，充入保护气体到气压为0.5～1.5KPa，例如充入保护气体到气压为1KPa以保持较低气压且进行气氛保护；然后以10～60min的处理时间，利用保护气体将温度升高至80～200℃，并将设备对基材层叠结构的静压增大至5～100MPa。
该低温处理步骤中，在低温且气压较低的条件下升温到较低的特定温度及较高的特定静压，有利于充分排除片状基材之间的空气，使得片状基材之间贴合更加紧密。
在一些示例性的实施方案中，低温处理步骤的结束温度为100～120℃，或100～115℃，或100～110℃，或100～105℃，例如为100℃。
在一些示例性的实施方案中，低温处理步骤的结束静压为50～100MPa，或60～100MPa，80～100MPa，或85～100MPa，或90～100MPa，或95～100MPa，例如为100MPa。
在一些示例性的实施方案中，低温处理步骤的处理时间为20～30min，或20～28min，或20～26min，或20～24min，或20～22min，例如为20min。
需要说明的是，在本申请的实施例中，低温处理步骤的结束温度，是指低温处理步骤结束时原料所处的处理腔室的内部温度；低温处理步骤的结束静压，是指低温处理步骤结束时设备对基材层叠结构施加的静压。
在本申请中，高温处理步骤包括：将处理温度升高至预设温度，然后保温保压烧结20～200min使材料烧结在一起。其中，预设温度低于每层片状基材的熔点。
需要说明的是，在本申请的高温处理步骤中，未进行静压和气氛调节的操作，因此高温处理步骤中的静压和气氛分别是与低温处理步骤结束时的静压和气氛一致的。
该高温处理步骤中，保持较高的特定静压加热烧结，使得片状基材之间在保持紧密的贴合状态下烧结在一起，从而制备得到的低气孔率金属基材料的致密度高、内部气孔少。
在一些示例性的实施方案中，高温处理步骤的处理时间为100～140min，或105～135min，或110～130min，或115～125min，例如为120min。
另外，可以理解的是，基材层叠结构在预设温度条件下进行烧结，该预设温度是能够使基材层叠结构中的多层片状基材烧结为一体的温度条件，使得保温保压烧结后能够得到烧结为一体的材料。
该高温处理步骤中，控制预设温度低于每层片状基材的熔点，在将基材层叠结构中的多层片状基材烧结在一起时，使得各层片状基材能够保持较为均一且完整的状态，有利于烧结得到一致性好的材料。
本申请提供的低气孔率金属基材料的制备方法，结合低温处理步骤和高温处理步骤对多层片状基材进行热处理，无需进行震荡、煅烧和挤压等流程即可制备得到致密度高且内部气孔少的材料。在保证产品质量的情况下，使得制备过程简单。
需要说明的是，在申请的实施例中，低温处理步骤和高温处理步骤除了上述特定的条件外，可以按照本领域公知的热处理方式进行其他条件的控制。
作为一种示例，为了有效防止材料被氧化，该低温处理步骤和高温处理步骤在保护气氛围下进行。其中，在进行增压的操作中，采用保护气体进行增压。
可选地，该保护气氛围中的保护气体包括惰性的气体及还原性气体中的一种或多种，例如但不限于为氢气、氩气和氮气中的一种或多种。
考虑到无气孔的金属材料的需求量大，而且金属材料方便在高温处理步骤中烧结得到一体的材料。在一些示例性的实施方案中，每层片状基材均为相同的金属材料。
可以理解的是，在本申请的实施例中，该金属材料可以是指单一金属材料，例如但不限于为铜材料、铝材料或者镍材料；该金属材料也可以是指合金材料，例如但不限于为铜镍合金材料或者铜铝合金材料。
在每层片状基材均为单一金属材料的实施方案中，示例性地，预设温度与片状基材的熔点的差值在300℃以内。
作为第一种示例，片状基材为铜材料，预设温度为800～1000℃，或810～990℃，或820～980℃，或830～970℃，或840～960℃，或850～950℃，或860～940℃，或870～930℃，或880～920℃，或890～910℃，例如为900℃。
作为第二种示例，片状基材为铝材料，预设温度为500～650℃，例如但不限于为500℃、510℃、520℃、530℃、540℃、550℃、560℃、570℃、580℃、590℃、600℃、610℃、620℃、630℃、640℃和650℃中的任意一者点值或任意两者之间的范围值。
作为第三种示例，片状基材为镍材料，预设温度为1200～1400℃，例如但不限于为1200℃、1210℃、1220℃、1230℃、1240℃、1250℃、1260℃、1270℃、1280℃、1290℃、1300℃、1310℃、1320℃、1330℃、1340℃、1350℃、1360℃、1370℃、1380℃、1390℃和1400℃中的任意一者点值或任意两者之间的范围值。
在每层片状基材均为合金材料的实施方案中，示例性地，以合金材料中熔点最低的元素的熔点为参比熔点，预设温度低于参比熔点300℃以内。
作为第一种示例，片状基材为铜镍合金材料，预设温度为800～900℃，例如但不限于为800℃、810℃、820℃、830℃、840℃、850℃、860℃、870℃、880℃、890℃和900℃中的任意一者点值或任意两者之间的范围值。
作为第二种示例，片状基材为铜铝合金材料，预设温度为500～600℃，例如但不限于为500℃、510℃、520℃、530℃、540℃、550℃、560℃、570℃、580℃、590℃和600℃中的任意一者点值或任意两者之间的范围值。
考虑到单晶金属材料在纯度和一致性等方面具有优异的性能，而由于其以多晶界金属为原料并按照高温退火工艺制备得到，通过厚度有限。本申请的制备方法，将多层单晶金属材料烧结在一起，能够简单方便地得到内部气孔少且满足一定厚度要求的单晶金属。
在每层片状基材均为单一金属材料的实施方案中，示例性地，片状基材为单晶金属材料，例如为单晶铜材料。其能够简单方便地得到内部气孔少且满足一定厚度要求的单晶金属，且制得的该低气孔率金属基材料具备单晶金属在纯度和一致性等方面的优异性能。
考虑到现有工艺中制备得到的单晶金属材料通常只能达到一定厚度，选择合适厚度的单晶金属材料作为片状基材，既能够较好地满足加工需要，又方便原料的获取。
可选地，每层片状基材的厚度为10～200μm，例如但不限于为10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm和200μm中的任意一者点值或任意两者之间的范围值。
低气孔率金属基材料的厚度可以根据使用需要、单晶金属材料的种类以及单晶金属材料的厚度进行选择，示例性地，低气孔率金属基材料的厚度为20μm～10cm，例如但不限于为20μm、200μm、2mm、5mm、1cm、2cm、3cm、4cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm和10cm中的任意一者点值或任意两者之间的范围值。
可以理解的是，在本申请的实施例中，在低温处理步骤之前，可以按照本领域公知方式进行基材层叠结构的准备。
作为一种示例，先将每层片状材料进行剪裁得到大小一致、形状相同的材料，即为片状基材；然后再将多层大小一致、形状相同的片状材料进行层叠得到基材层叠结构。
可选地，每层片状基材的尺寸≥1mm2且≤1m2，例如但不限于为1mm2、10mm2、50mm2、1cm2、10cm2、50cm2、1dm2、10dm2、50dm2和m2中的任意一者点值或任意两者之间的范围值。
进一步地，选择与基材层叠结构的形状相同的模具，例如选择石墨模具。将基材层叠结构置于该特定形状的模具中，其可选地还采用整平工具使材料平整且无褶皱。
另外，可以理解的是，在申请的实施例中，高温处理步骤之后，需要在热处理后对材料进行冷却，该冷却处理的步骤可以按照本领域公知的方式。
由于发明人研究发现，保持在较高的特定静压条件下进行冷却，有利于保持材料的致密度。
示例性地，高温处理步骤之后的冷却处理步骤中，将设备对基材层叠结构的静压保持在3～5MPa进行自然冷却，该冷却处理步骤的静压例如但不限于为3MPa、3.5MPa、4MPa、4.5MPa和5MPa中的任意一者点值或任意两者之间的范围值。
请参阅图1，在一些示例性的实施例中，低气孔率金属基材料的制备方法包括：
裁剪：使用模具冲压装置，将每个片状材料进行剪裁得到大小一致、形状相同的片状基材，将多层大小一致、形状相同的片状材料进行层叠得到基材层叠结构。
放置整理：将基材层叠结构置于与其形状相同的石墨模具中，并采用整平工具使材料平整且无褶皱。
低温处理：在真空度低于5Pa的气压条件下，以10～60min的处理时间，充入保护气体到气压为0.5～1.5KPa；然后将温度升高至80～200℃，并将设备对基材层叠结构的静压增大至5～100MPa。
高温处理：保持低温处理步骤的结束静压，将处理温度升高至预设温度，然后保温保压烧结20～200min。
冷却处理：将设备对基材层叠结构的静压持在3～5MPa进行自然冷却。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
一种低气孔率金属基材料的制备方法，包括：
S1、裁剪：使用模具冲压装置，将500个厚度为30μm的金属铜箔剪裁为直径为70mm的片状基材，将多层片状基材进行层叠得到基材层叠结构。
S2、放置准备：将基材层叠结构置于与其形状相同的石墨模具中，并采用整平工具使材料平整且无褶皱。
S3、低温处理：将放置有基材层叠结构的石墨模具放入热压烧结装置中，将装置抽真空至真空度低于5Pa的气压条件，充入保护气体到气压为1KPa。以20min的处理时间，将温度升高至100℃，并将设备对基材层叠结构的静压增大至60MPa。
S4、高温处理：保持静压为60MPa，将处理温度升高至920℃，然后保温保压烧结150min。
S5、冷却处理：将设备对基材层叠结构的静压保持在5MPa，将材料在保护气体氛围下进行自然冷却，得到低气孔率金属基材料。
实施例2
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例1的区别仅在于：
S3的低温处理步骤中，结束静压为20MPa；S4的高温处理步骤中，在20MPa的静压条件下进行保温保压烧结。
实施例3
一种低气孔率金属基材料的制备方法，包括：
S1、裁剪：使用模具冲压装置，将500个厚度为40μm的金属铜箔剪裁为直径为50mm的片状基材，将多层片状基材进行层叠得到基材层叠结构。
S2、放置准备：将基材层叠结构置于与其形状相同的石墨模具中，并采用整平工具使材料平整且无褶皱。
S3、低温处理：将放置有基材层叠结构的石墨模具放入热压烧结装置中，将装置抽真空至真空度低于5Pa的气压条件，充入保护气体到气压为1KPa。以20min的处理时间，将温度升高至100℃，并充入保护气体将设备对基材层叠结构的静压增大至50MPa。
S4、高温处理：保持静压为50MPa，将处理温度升高至880℃，然后保温保压烧结150min。
S5、冷却处理：将静压保持在5MPa，将材料在保护气体氛围下进行自然冷却，得到低气孔率金属基材料。
实施例4
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S3的低温处理步骤中，结束静压为20MPa；S4的高温处理步骤中，在20MPa的静压条件下进行保温保压烧结。
实施例5
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S3的低温处理步骤中，结束静压为100MPa；S4的高温处理步骤中，在100MPa的静压条件下进行保温保压烧结。
实施例6
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S3的低温处理步骤中，结束静压为5MPa；S4的高温处理步骤中，在5MPa的静压条件下进行保温保压烧结。
实施例7
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S4的高温处理步骤中，将处理温度升高至900℃进行保温保压烧结。
实施例8
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S4的高温处理步骤中，将处理温度升高至980℃进行保温保压烧结。
实施例9
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S4的高温处理步骤中，将处理温度升高至800℃进行保温保压烧结。
实施例10
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S3的低温处理中，处理时间为10min。
实施例11
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S3的低温处理中，处理时间为60min。
实施例12
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S3的低温处理中，结束温度为80℃。
实施例13
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S3的低温处理中，结束温度为200℃。
实施例14
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S4的高温处理步骤中，保温保压烧结的时间为20min。
实施例15
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S4的高温处理步骤中，保温保压烧结的时间为200min。
实施例16
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S5的冷却处理步骤中，将设备对基材层叠结构的静压保持在3MPa，将材料在保护气体氛围下进行自然冷却，得到低气孔率金属基材料。
实施例17
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S5的冷却处理步骤中，在无静压的条件下，将材料在保护气体氛围下进行自然冷却，得到低气孔率金属基材料。
实施例18
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S1的裁剪步骤中，采用生长有石墨烯的金属铜箔。
实施例19
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S1的裁剪步骤中，采用金属铝箔。
S4的高温处理步骤中，将处理温度升高至600℃进行保温保压烧结。
实施例20
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S1的裁剪步骤中，采用金属镍箔。
S4的高温处理步骤中，将处理温度升高至1300℃进行保温保压烧结。
实施例21
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S1的裁剪步骤中，采用铜镍合金箔材。
S4的高温处理步骤中，将处理温度升高至850℃进行保温保压烧结。
实施例22
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例3的区别仅在于：
S1的裁剪步骤中，采用铜铝合金箔材。
S4的高温处理步骤中，将处理温度升高至550℃进行保温保压烧结。
对比例1
一种低气孔率金属基材料的制备方法，包括：
S1、裁剪：使用模具冲压装置，将300个厚度为30μm且生长有石墨烯的金属铜箔剪裁为直径为70mm的片状基材，将多层片状基材进行层叠得到基材层叠结构。
S2、放置准备：将基材层叠结构置于与其形状相同的石墨模具中，并采用整平工具使材料平整且无褶皱。
S3、烧结处理：将放置有基材层叠结构的石墨模具放入热压烧结装置中，将装置抽真空至真空度低于5Pa的气压条件，充入保护气体到气压为1KPa。将温度升高至920℃，将设备对基材层叠结构的静压增大至60MPa，保温保压烧结150min。
S4、冷却处理：将静压保持在5MPa，将材料在保护气体氛围下进行自然冷却，得到低气孔率金属基材料。
对比例2
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与对比例1的区别仅在于：
在S3的烧结处理步骤中，将静压增大至20MPa进行保温保压烧结。
对比例3
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与对比例1的区别仅在于：
S1的裁剪步骤中，采用未生长有石墨烯的金属铜箔。
对比例4
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例1的区别仅在于：
S3的低温处理中，处理时间为1min。
对比例5
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例1的区别仅在于：
S3的低温处理中，处理时间为120min。
对比例6
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例1的区别仅在于：
S3的低温处理中，结束温度为50℃。
对比例7
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例1的区别仅在于：
S3的低温处理中，结束温度为250℃。
对比例8
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例1的区别仅在于：
S3的低温处理步骤中，结束静压为1MPa；S4的高温处理步骤中，在1MPa的静压条件下进行保温保压烧结。
对比例9
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例1的区别仅在于：
S3的低温处理步骤中，结束静压为120MPa；S4的高温处理步骤中，在120MPa的静压条件下进行保温保压烧结。
对比例10
一种低气孔率金属基材料的制备方法，其与实施例1的区别仅在于：
S4的高温处理步骤中，将处理温度升高至1150℃进行保温保压烧结。
试验例
将各实施例和对比例制得的低气孔率金属基材料进行打磨，然后对打磨面的气孔状态进行观察，发现各实施例制备得到的低气孔率金属基材料的内部气孔均较少，而各对比例制备得到的低气孔率金属基材料的内部气孔均较多。
其中，一些观察结果如图2～5和表1所示。
图2为实施例1制得的低气孔率金属基材料的实物图，图3为实施例2制得的低气孔率金属基材料的实物图。
图4为对比例1制得的低气孔率金属基材料的实物图，图5为对比例2制得的低气孔率金属基材料的实物图。
表1.部分实施例和对比例的气孔统计表
Figure BDA0002965609710000151
根据表1、图2和图3可知，本申请提供的制备方法，制备得到的低气孔率金属基材料的内部气孔少。根据实施例1和实施例2的对比例可知，在相对较大的静压条件下升温至预设温度进行保温保压烧结，制备得到的低气孔率金属基材料的内部气孔更少。
结合表1、图4和图5，根据实施例1～2和对比例1～2的对比可知，先在较低的温度条件下增加对基材层叠结构的静压，再升温至预设温度进行保温保压烧结，和直接在对基材层叠结构加静压的同时将温度升温至预设温度相比，制备得到的低气孔率金属基材料的内部气孔显著减少。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种低气孔率金属基材料的制备方法，其特征在于，包括：将基材层叠结构依次进行低温处理和高温处理；
所述低温处理步骤包括：在真空度低于5Pa的气压条件下，充入保护气体到气压为0.5～1.5KPa；然后以10～60min的处理时间，将温度升高至80～200℃，并将设备对所述基材层叠结构的静压增大至5～100MPa；
所述高温处理步骤包括：将处理温度升高至预设温度，然后保温保压烧结20～200min使材料烧结在一起；
所述基材层叠结构包括层叠设置的多层片状基材；
所述预设温度低于每层所述片状基材的熔点。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低温处理步骤的结束温度为100～120℃；
和/或，所述低温处理步骤的结束静压为50～100MPa。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述低温处理步骤的处理时间为20～30min；
和/或，所述高温处理步骤的处理时间为100～140min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，每层所述片状基材均为相同的金属材料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述片状基材为单一金属材料，所述预设温度与所述片状基材的熔点的差值在300℃以内；
或者，所述片状基材为合金材料，以合金材料中熔点最低的元素的熔点为参比熔点，所述预设温度低于所述参比熔点300℃以内。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述片状基材为铜材料、铝材料或者镍材料；
可选地，所述片状基材为铜材料，所述预设温度为800～1000℃；
可选地，所述片状基材为铝材料，所述预设温度为500～650℃；
可选地，所述片状基材为镍材料，所述预设温度为1200～1400℃。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述片状基材为铜镍合金材料或者铜铝合金材料；
可选地，所述片状基材为铜镍合金材料，所述预设温度为800～900℃；
可选地，所述片状基材为铜铝合金材料，所述预设温度为500～600℃。
8.根据权利要求4～6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述片状基材为单晶金属材料；
可选地，每层所述片状基材的尺寸≥1mm2且≤1m2。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，每层所述片状基材的厚度为10～200μm；和/或，所述低气孔率金属基材料的厚度为20μm～10cm。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温处理步骤之后的冷却处理步骤中，将设备对所述基材层叠结构的静压保持在3～5MPa进行自然冷却。
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