[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

摘要

本发明涉及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。属于多孔金属材料制备技术领域。本发明所设计的钛材具有高定向层状孔隙且层与层通过支撑架相连。所述高定向层状孔隙的孔径为1.2‑8.3cm，层间距为5～180μm。本发明通过在模具中放入有一定倾斜角度的绝热体，将含钛水基浆料注入模具中，利用设计的双向温度场使浆料定向凝固成型，所得冷坯冷冻干燥去除冰晶，低温脱除粘结剂，高温烧结制备出钛及钛合金多孔材料。通过控制浆料中固相含量、绝热体的倾斜角度及冷冻条件，可获得高定向、大孔径和高孔隙率的多孔钛及钛合金多孔材料。本发明具有工艺简单，适宜于制备具有高孔隙率和高定向层状孔隙材料。

主权项

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。