一种低压注射成型制备金属蜂窝材料的方法.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CN110449586A(43)申请公布日2019.11.15(21)申请号201910807355.4(22)申请日2019.08.29(71)申请人上海材料研究所地址200437上海市虹口区邯郸路99号(72)发明人孙继锋杨良良杨旗(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人褚明伟(51)Int.Cl.B22F3/22(2006.01)B22F3/11(2006.01)B22F1/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种低压注射成型制备金属蜂窝材料的方法(57)摘要本发明涉及一种低压注射成型制备金属蜂窝材料的方法。所述工艺步骤为：金属粉末与粘结剂混炼，低压注射成形，溶液脱蜡，在真空或保护气氛中热脱粘和烧结，即可制成整体型金属蜂窝材料。本发明技术与现有技术相比，原料粉末粒度范围要求宽、注射压力低、产品单重大、工艺流程简单、生产效率高、成本低、易大批量生产。CN110449586ACN110449586A权利要求书1/1页1.一种低压注射成型制备金属蜂窝材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)混料：将粘结剂预混并加热到熔化，然后将预热的金属粉末倒入熔化的粘结剂中搅拌获得均匀的金属粉末-粘结剂混合原料；(2)成型：将金属粉末-粘结剂混合原料采用低压注射成型的方法得到多孔蜂窝坯料；(3)脱脂：将所得多孔蜂窝坯料在溶剂中浸泡，脱除部分粘结剂组分；(4)热脱粘和烧结：将步骤(3)处理后的多孔蜂窝坯料加热处理，脱除多孔蜂窝坯料中的剩余粘结剂，然后进行烧结，即得到整体型金属蜂窝材料。2.根据权利要求1所述的一种低压注射成型制备金属蜂窝材料的方法，其特征在于，步骤(1)中所述金属粉末包括金属单质粉末或合金粉末，所述合金粉末包括不锈钢粉末或FeCrAl耐热合金粉末；所述金属粉末粒径小于45μm。3.根据权利要求1所述的一种低压注射成型制备金属蜂窝材料的方法，其特征在于，步骤(1)所述粘结剂包括以下重量份组分，增塑剂70-80份、增稠剂10-25份、表面活性剂2-5份。4.根据权利要求3所述的一种低压注射成型制备金属蜂窝材料的方法，其特征在于，所述增塑剂包括石蜡、巴西棕榈蜡、蜂蜡；所述增稠剂包括低密度聚乙烯或乙烯-乙酸乙烯酯；所述表面活性剂包括硬脂酸。5.根据权利要求1所述的一种低压注射成型制备金属蜂窝材料的方法，其特征在于，步骤(1)中的金属粉末与粘结剂的质量比为(4-9)：1。6.根据权利要求1所述的一种低压注射成型制备金属蜂窝材料的方法，其特征在于，步骤(1)中，预热的金属粉末温度为100-140℃。7.根据权利要求1所述的一种低压注射成型制备金属蜂窝材料的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述低压注射成型的工艺条件为，温度90-120℃，压力0.5-1MPa；在注射成型过程中采用机械搅拌增强浆料的均匀性，转速500-1000r/min，并辅以真空除气，以消除浆料中的气体。8.根据权利要求1所述的一种低压注射成型制备金属蜂窝材料的方法，其特征在于，步骤(3)中所述溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷或三氯乙烯中的一种或多种；步骤(3)中，控制溶剂的温度为30-60℃，多孔蜂窝坯料在溶剂中浸泡的时间为10-20h；多孔蜂窝坯料在溶剂中浸泡后进行干燥处理。9.根据权利要求1所述的一种低压注射成型制备金属蜂窝材料的方法，其特征在于，步骤(4)中对多孔蜂窝坯料加热处理的温度为150-650℃；步骤(4)中进行烧结处理的条件为：烧结温度1250-1350℃，烧结时间为0.5-3h。10.根据权利要求1所述的一种低压注射成型制备金属蜂窝材料的方法，其特征在于，步骤(4)中对多孔蜂窝坯料加热处理或进行烧结处理是在真空、惰性气体或还原性气体氛围下进行。2CN110449586A说明书1/5页一种低压注射成型制备金属蜂窝材料的方法技术领域[0001]该发明涉及多孔金属材料制备领域，具体涉及一种低压注射成型制备金属蜂窝材料的方法。背景技术[0002]金属蜂窝材料是一种集金属特性(导热、导电、强韧、抗热震)和宏观结构特性(高比表面积)为一体的功能复合材料，尤其适用作为汽车和摩托尾气净化处理、高温炉废气净化处理、高效散热、热交换器等用途的结构件材料。由于金属蜂窝材料的外形结构以及力学抗弯强度是其重要的考核指标，如果能有一种制造方法既能保证外形结构也能使力学抗弯强度提升，那么材料的综合性能就能够得到一定程度的提升。[0003]现行的金属蜂窝材料制造方法包括机械/激光打孔加工、粉末干压、金属箔带缠绕、金属纤维编织、增塑挤压、金属注射成型、3D打印。其中机械/激光打孔加工效率低，零件厚度也受限；粉末干压仅能制造形状较为简单的零件；金属箔带缠绕和金属纤