一种多孔钛材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108421978A(43)申请公布日2018.08.21(21)申请号201810180352.8(22)申请日2018.03.05(71)申请人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市碑林区雁塔路13号(72)发明人刘世锋时明军杨鑫冯璐李安张朝晖(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人徐文权(51)Int.Cl.B22F3/11(2006.01)B22F3/105(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种多孔钛材料及其制备方法(57)摘要本发明公开一种多孔钛材料及其制备方法，对试样进行放电等离子烧结，当温度达到烧结温度后，再进行保压，保压结束后进行卸载，最后随炉冷却至室温，得到多孔钛材料；其中，烧结温度为850～1350℃，烧结压力为5～20kN；所述试样包括球形纯钛粉及若干层纯钛网，球形纯钛粉填充于纯钛网的网格以及纯钛网与纯钛网之间的间隙内。通过本发明的方法制备的多孔钛材料具有一定孔隙率、孔隙分布相对均匀以及力学性能优异的特点。CN108421978ACN108421978A权利要求书1/1页1.一种多孔钛材料的制备方法，其特征在于，对试样进行放电等离子烧结，当温度达到烧结温度后，再进行保压，保压结束后进行卸载，最后随炉冷却至室温，得到多孔钛材料；其中，烧结温度为850～1350℃，烧结压力为5～20kN；所述试样包括球形纯钛粉及若干层纯钛网，球形纯钛粉填充于纯钛网的网格以及纯钛网之间的间隙内。2.根据权利要求1所述的一种多孔钛材料的制备方法，其特征在于，对试样进行放电等离子烧结时，烧结制度如下：当烧结温度为0～(T-200)℃时，加热速率为100℃/min；当烧结温度为(T-200)～(T-100)℃时，加热速率为10℃/min；当烧结温度为(T-100)～(T-50)℃时，加热速率为5℃/min；当烧结温度为(T-50)～T℃时，加热速率为2℃/min；其中，T为烧结温度。3.根据权利要求1所述的一种多孔钛材料的制备方法，其特征在于，试样的制备过程如下：步骤1，先在模具底部铺一层球形纯钛粉；步骤2，模具进行水平振动，使球形纯钛粉均匀铺设；步骤3，然后将一层纯钛网平铺在球形纯钛粉上；步骤4，再向模具中添加球形纯钛粉；步骤5，模具进行水平振动，使球形纯钛粉均匀铺设；步骤6，重复步骤3～步骤5，直至所有的纯钛网铺设完成。4.根据权利要求1所述的一种多孔钛材料的制备方法，其特征在于，所述球形纯钛粉的纯度＞99.81％。5.根据权利要求1所述的一种多孔钛材料的制备方法，其特征在于，所述球形纯钛粉中，以质量百分数计，C含量为0.006％，H含量为0.002％，O含量为0.08％，Fe含量为0.056％，Si含量为0.017％，Cl含量为0.01％，Al含量小于0.01％，Na含量小于0.005％，N含量小于0.005％，其余为Ti。6.根据权利要求1所述的一种多孔钛材料的制备方法，其特征在于，所述球形纯钛粉的粒度为150～180μm。7.根据权利要求1所述的一种多孔钛材料的制备方法，其特征在于，所述纯钛网的纤维粒径为145～260μm，纯钛网的层数为10-25。8.一种多孔钛材料，其特征在于，多孔钛材料通过权利要求1～7任意一项所述的制备方法制得。9.根据权利要求8所述的一种多孔钛材料，其特征在于，所述多孔钛材料的孔隙率为2.5～6.3％，维氏硬度为64～186.0HV，屈服强度为89～315.7MPa，弹性模量为1.1～8.9GPa。2CN108421978A说明书1/6页一种多孔钛材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及多孔钛材料技术领域，具体涉及一种多孔钛材料及其制备方法。背景技术[0002]多孔钛是一种新型功能材料，通常具有良好的渗透性、孔隙率、比表面积、减震能力和吸收能力，以及良好的耐腐蚀性和生物相容性，受到了航空航天、石油化工、生物医学、造纸、捕鱼和环保等诸多领域的广泛关注。烧结金属多孔材料是以金属(或合金)粉末以及金属纤维等为原料，通过成型和高温烧结等工艺制备成具有刚性结构的多孔材料。传统烧结金属多孔材料的制备方法包括模压成型烧结、等静压烧结、松装烧结和粉末轧制等，但成型工艺相对复杂，产品的性能还不够理想，且生产效率低。新型的烧结多孔材料制备技术如注射成型(Metalinjectionmolding，MIM)、三维打印成型(Three-dimensionalprinting，3DP)等工艺，产品生产较为便捷效率也相对提高，但成本也相对较高，烧结过程中样品容易受热不均产生热应力，部分生产工艺的完善需要较长时间摸索和完善。发明内容[0003]为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的