[发明专利]一种具有多级孔结构的金属吸液芯材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有多级孔结构的金属吸液芯材料，其特征在于，所述多级孔结构由不同孔径范围的大孔、中孔和小孔构成，所述大孔孔径在100-800微米之间，所述中孔孔径在30-80微米之间，所述小孔孔径在1-10微米之间，其中所述大孔通过粉末挤出3D打印获得，所述中孔由脱脂过程中粘结剂挥发形成，所述小孔由烧结后金属粉末颗粒之间的孔隙组成，所述粉末以金属和粘结剂的混合颗粒作为原料，所述混合颗粒为通过密炼和造粒的方法制备出近似球形的混合颗粒，按照预先设计好的三维网格状结构进行粉末挤出3D打印，所述混合颗粒中所述粘结剂的含量在40-60%之间，所述粘结剂挥发是通过对打印坯体进行水浴加热实现的。

2.如权利要求1所述的具有多级孔结构的金属吸液芯材料，其特征在于，所述大孔呈三维连通网格状结构，网格横截面形状为方形、六边形或圆形中的一种，所述中孔的横截面形状为不规则多边形。

3.如权利要求1所述的具有多级孔结构的金属吸液芯材料的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

步骤1：将金属粉末和粘结剂混合制得混合颗粒；

步骤2：以步骤1得到的所述混合颗粒在粉末挤出3D打印设备上按照预先设计好的模型图进行打印，得到所述打印坯体；

步骤3: 将步骤2得到的所述打印坯体进行水浴加热，以去除生坯中的所述粘结剂，得到处理后坯体；

步骤4：将步骤3得到的所述处理后坯体进行烘干，得到烘干坯体；

步骤5：将步骤4得到的所述烘干坯体在真空或还原性气氛中进行烧结，最终得到所述具有多级孔结构的金属吸液芯材料。

4.如权利要求3所述的具有多级孔结构的金属吸液芯材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述混合颗粒中所述粘结剂的含量在40-60%之间。

5.如权利要求3所述的具有多级孔结构的金属吸液芯材料的制备方法，其特征在于，步骤4中，所述烘干条件为真空。

6.如权利要求3所述的具有多级孔结构的金属吸液芯材料的制备方法，其特征在于，步骤2中所述打印坯体为三维连通网格状结构。

7.如权利要求3所述的具有多级孔结构的金属吸液芯材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所述金属粉末为镍基合金、铜、不锈钢或钛合金中的一种。

8.如权利要求3所述的具有多级孔结构的金属吸液芯材料的制备方法，其特征在于，步骤1中还包括如下步骤：所述混合颗粒为通过密炼和造粒的方法制备出近似球形的混合颗粒。

9.如权利要求3所述的具有多级孔结构的金属吸液芯材料的制备方法，其特征在于，步骤3中水浴加热的温度和时间，需要根据所选的所述粘结剂种类和添加量确定；水浴加热完成后，所述粘结剂挥发并在金属框架处留下中孔。

10.如权利要求3所述的具有多级孔结构的金属吸液芯材料的制备方法，其特征在于，步骤5中的烧结温度和时间，需要根据所选的所述金属粉末确定。