專利名稱：：多孔泡沫鎳鈦形狀記憶合金的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于泡沬金屬材料領(lǐng)域，特別是制備多孔泡沬鎳鈦形狀記憶合金的工藝方法。
背景技術(shù)：
：多孔鎳鈥形狀記憶合金具有良好的形狀記憶效應(yīng)、偽彈性、生物相容性和較好的力學(xué)性能，在生物醫(yī)學(xué)、生物材料等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用巿場(chǎng)。目前，公知的多孔鎳鈦形狀記憶合金的制備方法主要是元素粉末混合燒結(jié)法、預(yù)合金粉末燒結(jié)法和自蔓延高溫合成法。但粉末冶金法存在孔結(jié)構(gòu)控制困難、制品孔隙率不高的不足；自蔓延高溫合成法雖然工藝簡(jiǎn)單，但存在工藝穩(wěn)定性控制及制品孔結(jié)構(gòu)控制困難的不足。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多孔泡沬鎳鈦形狀記憶合金的制備方法，具有工藝簡(jiǎn)單、低成本、多孔結(jié)構(gòu)可控、材料可循環(huán)利用、不污染環(huán)境的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。解決發(fā)明的技術(shù)問題所釆用的方案是釆用熔點(diǎn)低于鎳鈦形狀記憶合金的不同直徑的銅金屬球燒結(jié)為前驅(qū)體，以鎳鈦形狀記憶合金為滲流體，熔化后通過壓力滲流的方法滲入到前驅(qū)體中，冷卻得到復(fù)合體，加熱復(fù)合體使前驅(qū)體金屬銅從復(fù)合體中熔除，得到多孔泡沬鎳鈦形狀記憶合金。本發(fā)明的還包括以下技術(shù)方案前驅(qū)體金屬銅球?yàn)閮煞N不同規(guī)格，大球的直徑0.5mm,小球的直徑O.lmm，大小球體積比3:111:1;金屬銅球在還原氣氛H2中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為400°C950°C,燒結(jié)10min.180min.，金屬銅球燒結(jié)體在滲流前于500。C90(TC的溫度預(yù)熱5min.50min.;鎳鈦形狀記憶合金的Ni、Ti原子比為1:1的合金，熔化溫度為1350°C1500°C，保溫時(shí)間20min.100min.;壓力滲流時(shí)控制壓力為10MPa60MPa,滲流溫度比鎳鈦形狀記憶合金的熔化溫度低10°C20°C,滲流速度為0.5mm/s10mm/s，滲流后水冷得到復(fù)合體；復(fù)合體中的前驅(qū)體熔除溫度1150°C1250°C,熔除時(shí)間10min.100min.，熔除后隨爐空冷。前驅(qū)體金屬大小球分別釆用兩種不同直徑規(guī)格的金屬銅球，大小球直徑及體積比根據(jù)需要的孔隙率、孔徑確定。前驅(qū)體金屬銅球混合時(shí)，在混料機(jī)中以50rpm300rpm的轉(zhuǎn)速，混合10min.70min.;從復(fù)合體中熔除后的銅前驅(qū)體回收循環(huán)利用。本發(fā)明的有益效果是(l)利用了不同金屬的熔點(diǎn)差，以較低熔點(diǎn)的銅球燒結(jié)體為前驅(qū)體，較高熔點(diǎn)的鎳鈦形狀記憶合金為滲流體，通過一次滲流復(fù)模的方法實(shí)現(xiàn)了多孔泡沫鎳鈦形狀記憶合金的制備，具有工藝簡(jiǎn)單、低成本、多孔結(jié)構(gòu)可控、材料可循環(huán)利用、不污染環(huán)境的特點(diǎn)。(2)泡沫鎳鈦形狀記憶合金的結(jié)構(gòu)均勻可控、孔隙率高，可獲得孔隙率80%98%,孔徑范圍0.1mm0.5mm的多孔泡沬鎳鈦形狀記憶合金。(3)設(shè)備條件簡(jiǎn)單，能實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。圖l為本發(fā)明工藝流程示意圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例一銅球(大球直徑0.5mm、小球直徑O.lmm,大小球體積比5:1)在混料機(jī)內(nèi)混合均勻(轉(zhuǎn)速120rpm，混合時(shí)間30min.;)后，放入112還原氣氛的硅碳棒燒結(jié)爐中在進(jìn)行燒結(jié)(燒結(jié)溫度96(TC,燒結(jié)時(shí)間25min.)獲得銅滲流前驅(qū)體，將燒結(jié)的銅滲流前驅(qū)體預(yù)熱(預(yù)熱溫度880°C,預(yù)熱時(shí)間10min.)備用。同時(shí)，鎳鈦形狀記憶合金在石墨坩鍋中用感應(yīng)爐加熱到140(TC熔化、保溫30min.，通過壓力滲流(滲流壓力26MPa,滲流體溫度1390°C,滲流速度3mm/s)滲入前驅(qū)體中，滲流后的復(fù)合體水冷卻得到鎳鈦形狀記憶合金和銅前驅(qū)體的復(fù)合體，將此復(fù)合體在硅碳棒加熱爐中加熱熔除銅(加熱溫度U80。C,熔除時(shí)間25min.)，隨爐空冷后得到孔隙率89%、孔徑范圍0.2-0.5mm的多孔鎳鈦形狀記憶合金。其它實(shí)施例見下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1、一種多孔泡沫鎳鈦形狀記憶合金的制備方法，其特征是采用熔點(diǎn)低于鎳鈦形狀記憶合金的不同直徑的銅金屬球燒結(jié)為前驅(qū)體，以鎳鈦形狀記憶合金為滲流體，熔化后通過壓力滲流的方法滲入到前驅(qū)體中，冷卻得到復(fù)合體，加熱復(fù)合體使前驅(qū)體金屬銅從復(fù)合體中熔除，得到多孔泡沫鎳鈦形狀記憶合金。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔泡沬鎳鈦形狀記憶合金的制備方法，其特征是前驅(qū)體金屬銅球?yàn)閮煞N不同規(guī)格，大球的直徑0.5mm,小球的直徑O.lmm，大小球體積比3:111:1;金屬銅球在還原氣氛H2中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為400°C950°C，燒結(jié)10min.180min.，金屬銅球燒結(jié)體在滲流前于500。C卯0。C的溫度預(yù)熱5min.50min.;鎳鈦形狀記憶合金的Ni、Ti原子比為1:1的合金，熔化溫度為1350°C1500°C,保溫時(shí)間20min.100min.;壓力滲流時(shí)控制壓力為10MPa60MPa，滲流溫度比鎳鈦形狀記憶合金的熔化溫度低10°C20°C,滲流速度為0.5mm/s10mm/s，滲流后水冷得到復(fù)合體；復(fù)合體中的前驅(qū)體熔除溫度1150°C1250°C,熔除時(shí)間10min.100min.，熔除后隨爐空冷。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔泡沬鎳鈦形狀記憶合金的制備方法，其特征是前驅(qū)體金屬大小球直徑及體積比根據(jù)需要的孔隙率、孔徑確定。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的多孔泡沫鎳鈦形狀記憶合金的制備方法，其特征是前驅(qū)體金屬銅球在混合時(shí)，在混料機(jī)中以50rpm300rpm的轉(zhuǎn)速，混合10min.70min.。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的多孔泡沬鎳鈦形狀記憶合金的制備方法，其特征是從復(fù)合體中熔除后的銅前驅(qū)體回收循環(huán)利用。全文摘要多孔泡沫鎳鈦形狀記憶合金的制備方法，屬于多孔泡沫金屬領(lǐng)域。本發(fā)明采用熔點(diǎn)低于鎳鈦形狀記憶合金的不同直徑的銅金屬球燒結(jié)為前驅(qū)體，以鎳鈦形狀記憶合金為滲流體，通過壓力滲流的方法滲入到前驅(qū)體中，冷卻得到復(fù)合體，加熱復(fù)合體使前驅(qū)體金屬銅從復(fù)合體中熔除，得到多孔泡沫鎳鈦形狀記憶合金。本發(fā)明的工藝簡(jiǎn)單、解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的孔隙率低，孔結(jié)構(gòu)控制和工藝控制困難的問題，制造低成本、材料可循環(huán)利用、不污染環(huán)境的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。文檔編號(hào)C22C1/08GK101215651SQ20081005800公開日2008年7月9日申請(qǐng)日期2008年1月4日優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日發(fā)明者蕓周,孫加林,左孝青,陸建生申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)