一种金属间化合物钛硅钼多孔材料及其制备方法.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CN107675021A(43)申请公布日2018.02.09(21)申请号201710854826.8(22)申请日2017.09.20(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市学府路301号(72)发明人汝金明王亚许晓静周玉华王月美(74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司32218代理人瞿网兰(51)Int.Cl.C22C14/00(2006.01)C22C1/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种金属间化合物钛硅钼多孔材料及其制备方法(57)摘要一种金属间化合物钛硅钼多孔材料及其制备方法，属于多孔金属材料技术领域。将钛粉、硅粉和钼粉按照一定的质量比例混合，进行球磨；然后将造孔剂与球磨后的混合粉末充分混合均匀，压制成坯体；加热坯体，使造孔剂分解而去除；最后将坯体放入真空烧结炉中，进行真空烧结，制得金属间化合物钛硅钼多孔材料。该制备方法工艺简单，成本低廉，用此方法制备的金属间化合物钛硅钼多孔材料具有分级孔构型特征，孔隙率可控，兼具轻质、强度高、熔点高及良好的抗高温氧化与抗腐蚀性能，可应用于高温和腐蚀等不利条件下的吸声、过滤等领域。CN107675021ACN107675021A权利要求书1/1页1.一种金属间化合物钛硅钼多孔材料，其特征在于：金属间化合物钛硅钼多孔材料中钛含量为74～80wt.%，硅含量为8wt.%，钼含量为12～18wt.%，孔隙率为40%～45%。2.一种权利要求1所述的金属间化合物钛硅钼多孔材料，其特征在于，通过如下步骤制备：（1）高能球磨混粉：将钛粉、硅粉和钼粉按照74～80wt.%Ti、8wt.%Si和12～18wt.%Mo的质量比例混合，在行星式球磨机中进行球磨，放入球磨罐，置于球磨机内以一定球磨参数球磨，使得Ti，Si，和Mo三种粉末充分细化，将球磨后所得混合粉末置于真空干燥箱内烘干并过200目筛；（2）常规模压成型：将步骤（1）制备的混合粉末与造孔剂对甲苯磺酰肼混合均匀，模压压制成坯体；（3）去除发泡剂：将步骤（2）压制成型的压坯放入真空干燥箱中，加热压坯至110℃，使造孔剂对甲苯磺酰肼分解而去除；（4）真空无压烧结：将步骤（3）的压坯进行真空无压烧结，使得Ti，Si，Mo合金化，获得金属间化合物钛硅钼多孔材料。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述钛粉的纯度为99.0%，粒度为200～300目；所述硅粉的纯度为99.9%，粒度为200目；所述钼粉的纯度为99.0%，粒度为200目。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的高能球磨的球磨工艺为：球料比为20:1，转速为300~500r/min，球磨总时间至少为48h，每球磨50min停机10min。5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的球磨后的混合粉末置于真空干燥箱，随干燥箱升温至60~80℃后保温至少8h，过200目筛。6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的压制成型的工艺为：压制时采用的工作压力为100~150MPa，压坯为圆坯。7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的压坯在烧结前置于真空干燥箱，随干燥箱升温至110℃后保温2h；造孔剂对甲苯磺酰肼的纯度为98.0%，分解温度为100～110℃，造孔剂用量为混合粉末的2wt.%。8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的真空无压烧结的工艺为：抽真空-1至1×10Pa，升温速率为4~5℃/min，烧结工艺为900℃×2h+1250℃×4h，最后随炉冷却至室温。2CN107675021A说明书1/5页一种金属间化合物钛硅钼多孔材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于多孔金属材料技术领域，特别是涉及一种金属间化合物钛硅钼多孔材料及其制备方法。背景技术[0002]多孔材料是一类包含大量孔隙的材料，具有轻质、高比表面积、高渗透率及高导热率等优异特性，微小开孔的毛细结构可以作为流体通道，已经广泛应用于吸声、传热、过滤和催化等领域。但是，多孔材料的应用极大地受到基体材料的特性与恶劣的工作环境的限制。例如，多孔陶瓷材料脆性较大，加工性能较差；多孔金属材料的抗氧化和抗腐蚀性能较差；多孔高分子材料的耐高温性能和耐老化性能较差。金属间化合物具有优异的抗氧化和抗腐蚀性能，可以在高温环境下使用，同时还具有较好的耐老化性能和加工性能。[0003]金属化硅物作为一种典型的金属间化合物，兼具金属和陶瓷的双重特性，具有熔点高、强度高、弹性模量大、导热性好、抗高温氧化性好、抗腐蚀性好等优点，在航空航天、汽车三元催化器、医疗、海水淡化、环境保护、冶金及化学工业等高温、腐蚀性环境中有着良好的应用前景，已经成为科学研究的热点问题。Ti-Si系硅