凝膠注模制備金屬多孔材料的研究.pdf

1、多孔不銹鋼具有良好的散熱性、比強(qiáng)度、透氣性、高孔隙率，是一種很有前途的新型材料，常見(jiàn)的多孔金屬制備方法有鑄造方法，粉末冶金法，金屬沉積法等。凝膠注模成型是一種快速成型技術(shù)，特別適合于制備形狀復(fù)雜，結(jié)構(gòu)尺寸較大的結(jié)構(gòu)件。本文采用凝膠注模工藝與發(fā)泡方法相結(jié)合來(lái)對(duì)多孔不銹鋼材料做探索性工藝研究。首先通過(guò)制備金屬漿料，并將發(fā)泡劑加入其中，在凝膠過(guò)程中在成型坯體中產(chǎn)生孔洞，后期經(jīng)過(guò)脫脂、微波燒結(jié)等工藝，實(shí)驗(yàn)多孔不銹鋼金屬件的快速制造。
　　

2、本文以316L不銹鋼合金粉末為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象，圍繞多孔不銹鋼成型件的制備環(huán)節(jié)和燒結(jié)工藝兩大方面展開(kāi)研究。
　　（1）為了獲得高固相含量且孔隙率適宜的多孔不銹鋼坯體：本文首先通過(guò)對(duì)比不同粉末粒度與粉末形狀對(duì)漿料固相含量的影響，找出了其中的影響規(guī)律，制備出了固相含量高達(dá)65％的漿料；實(shí)驗(yàn)選用甲基丙烯酸羥乙酯為單體，二乙二醇二丙烯酸酯為交聯(lián)劑，1，2-丙二醇為溶劑，以這三種物質(zhì)作為預(yù)混液，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)照凝膠體系的不同配比對(duì)成型坯體性能的影響

3、，找到了較為合適的比例；結(jié)合非水基凝膠體系的特點(diǎn)，選擇了碳酸氫銨作為合適該體系的發(fā)泡劑；通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，研究了發(fā)泡劑含量對(duì)成型坯體的孔隙率以及力學(xué)性能的影響，得到的多孔金屬坯體抗彎強(qiáng)度大于10MPa；研究了凝膠時(shí)的溫度控制對(duì)孔隙率以及交聯(lián)反應(yīng)的影響。
　?。?）將微波加熱技術(shù)應(yīng)用于多孔不銹鋼坯體的燒結(jié)過(guò)程。微波處理材料的優(yōu)點(diǎn)是傳熱快、體積加熱和選擇性加熱、無(wú)環(huán)境污染和容易自動(dòng)控制。本文對(duì)316L不銹鋼多孔材料的燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行研究。探討