[发明专利]一种具有高取向度层状定向连通孔隙的钛材及其制备方法

权利要求书

1.一种具有高取向度层状定向连通孔隙的钛材；其特征在于：所述钛材具有高定向层状孔隙且层与层通过支撑架相连；

所述钛材的制备方法包括下述步骤：

（1）将金属粉末与水混合液按体积比2：98~ 60：40混合均匀，得到水基浆料；所述混合液中含有粘结剂，且粘结剂的质量为水质量的1%~5%；

（2）将水基浆料注入放有具有倾斜角的绝热体模具内，在设计的双向温度梯度场中低温凝固，待浆料完全冷冻后放入冷冻干燥箱里真空干燥30~50 h；所述定向温度场中底部温度低于顶部温度，所述底部温度为-5℃～-100℃，且底部温度与顶部温度的温差大于等于20℃；

（3）将冷冻干燥后的坯体从模具中取出，真空或氩气气氛中，以5~10 ℃/ min的速率加热到300 ~ 550 ℃，保温1~3小时；然后以5~10 ℃/min的速率升至1100 ~1250 ℃，保温2~4 h；随炉冷却到室温，得到具有高取向度层状定向连通孔隙的钛材。

2.根据权利要求1所述的一种具有高取向度层状定向连通孔隙的钛材；其特征在于：所述高定向层状孔隙的取向度大于等于90%。

3.根据权利要求1所述的一种具有高取向度层状定向连通孔隙的钛材；其特征在于：所述骨架层和/或支撑架上还分布有小孔。

4.根据权利要求1所述的一种具有高取向度层状定向连通孔隙的钛材；其特征在于：所述多孔体的孔隙率为30~90%。

5.根据权利要求1所述的一种具有高取向度层状定向连通孔隙的钛材，其特征在于：所述金属粉末的粒度为0.3 μm～5.0 μm。

6.根据权利要求1所述的一种具有高取向度层状定向连通孔隙的钛材，其特征在于：

所述粘结剂选自明胶、聚乙烯醇、壳聚糖、聚丙烯酸中的至少一种；

所述绝热体模具的材质选自聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、环氧树脂中的一种；

所述绝热体的倾斜角度变化范围在5~25°之间。

7.根据权利要求1-6任意一项所得一种具有高取向度层状定向连通孔隙的钛材，其特征在于：所述钛材用作骨组织替代材料应用于骨修复等医学领域。

8.根据权利要求1-6任意一项所得一种具有高取向度层状定向连通孔隙的钛材，其特征在于：所述钛材作为过滤材料应用于过滤分离领域；

或

所述钛材负载催化剂后，用于工业催化领域。