专利名称：一种铝纤维毡的烧结方法
技术领域：
本发明属于散热器技术领域，涉及一种铝纤维毡的烧结方法。
背景技术：
随着热处理器发热量不断提高，很多有助于散热器的新技术也在不断发展，希望所选的材料同时具有高比热和高热传导系数，铝的这两个参数都处于前列，其具有密度小延展性好，易加工等优点，且CPU散热器要求向超薄化发展。铝纤维烧结毡板材具有良好可加工性，易于钻孔，弯曲及裁切，以及高孔隙率，能够吸附液体，铝良好的导热和轻的重量，是大型CPU散热器以及LED散热器的最佳材料。传统的泡沫铝烧结毡孔隙率低，制备的孔径不均匀不易控制，开孔率低，散热性能不好，并且现有的铝纤维毡比表面积大且孔道又连通，铝又易氧化，因此烧结成毡成为最大的障碍。
发明内容
本发明的目的是提供铝纤维毡的烧结方法，制得的铝纤维毡用于大型CPU散热器以及LED散热器，铝纤维毡孔隙率高，孔隙率可以达到85%，孔径均匀且易控制，开孔率高，散热性能好，同时还解 决了纤维间焊接的问题。本发明所采用的技术方案是，一种铝纤维毡的烧结方法，具体按照以下步骤进行 步骤I 将切削好的铝纤维进行清洗，铝纤维的纤维丝径Φ25πιπι Φ40πιπι，将铝纤维切断成长度50_ 70mm ；步骤2用气流成网干法铺毡，铺制好的纤维网单层重量控制在IOOOg / m2 3000g / m2 ；步骤3用颗粒大小为40微米-50微米的超细钛粉和乳液按照体积比为1: 10的比例搅拌配制成混合液；将步骤2铺制好的纤维网在配制好的混合液中浸泡，浸泡时间1-1. 5小时；步骤4然后进行离心干燥，再进行真空干燥，温度控制在150°C ±5°C ；步骤5用油压机把纤维网厚度压制到1. Omm 2. 5mm之间；步骤6将纤维网放在真空-加压气氛炉中烧结；步骤7烧结完毕出炉后，进行滚压平整，达到所需厚度后进行裁边，即得铝纤维毡。
本发明的特征还在于，步骤3中乳液为乳酸乙酸。步骤6将纤维网放在真空-加压气氛炉中烧结的具体步骤是，两层纤维网放置在上下两块压板之间，纤维网与压板、纤维网之间设置有一层隔板，隔板采用2mm厚的45#碳钢，在上层压板上通过压头给压板施加压力，压头为油压机压制方式，压力可以调节，烧结压强为O. 5MPa O. 6MPa,烧结温度590°C 620°C，保温时间60min 90min，在200°C以下烧结炉内真空度为1. OXKT2Pa以内，在200°C以上时烧结炉内充高纯氩气，炉内气氛压强为 O. 2MPa O. 3MPa。本发明的有益效果是，铝型材切削加工成铝纤维，然后将该种纤维用气流铺毡法铺制成松散的纤网，再将纤网进行高温烧结，使烧结后的纤网纤维不脱落。优点是与传统的泡沫铝相比，铝纤维烧结毡孔隙率高，孔隙率可以达到85 %，孔径均匀且易控制，开孔率高，散热性能好。并采用活化烧结和加压塑性变形的办法解决纤维间的焊接。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明进行详细说明。本发明一种铝纤维毡的烧结方法，具体按照以下步骤进行步骤 I将切削好的铝纤维进行清洗，铝纤维的纤维丝径Φ25πιπι Φ40πιπι，将铝纤维切断成长度50_ 70mm ；步骤2用气流成网干法铺毡，纤维网单层重量控制在IOOOg / m2 3000g / m2 ；步骤3用颗粒大小为40微米-50微米的超细钛粉和乳液按照体积比为1: 10的比例搅拌配制成混合液；其中，乳液为乳酸乙酸；将步骤2铺制好的纤维网在配制好的混合液中浸泡，浸泡时间1-1. 5小时；步骤4然后进行离心干燥，再进行真空干燥，温度控制在150°C ±5°C，使纤维网的纤维不被过多氧化；步骤5用油压机把纤维网厚度压制到1. Omm 2. 5mm之间；步骤6将纤维网放在真空-加压气氛炉中烧结。具体方式是，两层纤维网放置在上下两块压板之间，纤维网与压板、纤维网之间设置有一层隔板，隔板采用2mm厚的45#碳钢，在上层压板上通过压头给压板施加压力，压头为油压机压制方式，压力可以调节，烧结压强为O. 5MPa O. 6MPa，烧结温度590°C 620°C，保温时间60min 90min，在200°C以下烧结炉内真空度为1. OXKT2Pa以内，在200°C以上时烧结炉内充高纯氩气，炉内气氛压强为O. 2MPa O. 3MPa ；步骤7烧结完毕出炉后，进行滚压平整，达到所需厚度后进行裁边，即得铝纤维毡。
传统的铝多孔材料是用海绵类发泡材料作为骨架，将熔融铝液浇注到骨架上，再在一定温度下将造孔材料碳化，清洗掉碳化物。而本专利是采用纤维杂乱成网烧结而成。加压烧结的目的是使在纤维生产过程中表面形成的氧化膜被破坏，这样才能有利于烧结。所以铝纤维毡孔隙率高，孔径均匀且易控制，开孔率高，解决了纤维间焊接的问题。由于采用纤维制成的纤维毡，所以孔隙率高达85%，孔径均匀且易控制，开孔率高，散热性能好。实施例1将切削好的铝纤维进行清洗，选择铝纤维的纤维丝径Φ25πιπι Φ40πιπι，将铝纤维切断成长度50mm ;用气流成网干法铺毡，纤维网单层重量IOOOg / m2 ;用颗粒大小为40微米-50微米的超细钛粉和乳酸乙酸按照体积比为1: 10的比例搅拌配制成混合液；将铺制好的纤维网在配制好的混合液中浸泡，浸泡时间I小时；然后进行离心干燥，再进行真空干燥，温度控制在150°C ±5°C;用油压机把纤维网厚度压制到1. Omm ;将纤维网放在真空-加压气氛炉中烧结。两层纤维网放置在上下两块压板之间，纤维网与压板、纤维网之间设置有一层隔板，隔板采用2mm厚的45#碳钢，在上层压板上通过压头给压板施加压力，压头为油压机压制方式，压力可以调节，烧结压强为O. 5MPa O. 6MPa，烧结温度590°C，保温时间60min,在200°C以下烧结炉内真空度为1. O X 10_2Pa以内，在200°C以上时烧结炉内充高纯氩气，炉内气氛压强为O. 2MPa O. 3MPa ;烧结完毕出炉后，进行滚压平整，达到所需厚度后进行裁边，即得铝纤维毡。实施例2将切削好的铝纤维进行清洗，选择铝纤维的纤维丝径Φ25πιπι Φ40πιπι，将铝纤维切断成长度70mm;用气流成网干法铺毡，纤维网单层重量3000g / m2 ;用颗粒大小为40微米-50微米的超细钛粉和乳酸乙酸按照体积比为1: 10的比例搅拌配制成混合液；将铺制好的纤维网在配制好的混合液中浸泡，浸泡时间1. 5小时；然后进行离心干燥，再进行真空干燥，温度控制在150°C ±5°C ;用油压机把纤维网厚度压制到2. 5mm ;将纤维网放在真空-加压气氛炉中烧结。两层纤维网放置在上下两块压板之间，纤维网与压板、纤维网之间设置有一层隔板，隔板采用2mm厚的`45#碳钢，在上层压板上通过压头给压板施加压力，压头为油压机压制方式，压力可以调节，烧结压强为O. 5MPa O. 6MPa，烧结温度620°C，保温时间90min，在200°C以下烧结炉内真空度为1.0X10_2Pa以内，在200°C以上时烧结炉内充高纯氩气，炉内气氛压强为O. 2MPa O. 3MPa ;烧结完毕出炉后，进行滚压平整，达到所需厚度后进行裁边，即得铝纤维毡。实施例3将切削好的铝纤维进行清洗，铝纤维的纤维丝径Φ25πιπι Φ40πιπι，将铝纤维切断成长度60mm;用气流成网干法铺毡，纤维网单层重量控制在2000g / m2 ;用颗粒大小为40微米-50微米的超细钛粉和乳酸乙酸按照体积比为1: 10的比例搅拌配制成混合液；将铺制好的纤维网在配制好的混合液中浸泡，浸泡时间1. 2小时；然后进行离心干燥，再进行真空干燥，温度控制在150°C ±5°C;用油压机把纤维网厚度压制到1. 5mm ;将纤维网放在真空-加压气氛炉中烧结。两层纤维网放置在上下两块压板之间，纤维网与压板、纤维网之间设置有一层隔板，隔板采用2mm厚的45#碳钢，在上层压板上通过压头给压板施加压力，压头为油压机压制方式，压力可以调节，烧结压强为O. 5MPa O. 6MPa，烧结温度600°C，保温时间75min，在200°C以下烧结炉内真空度为1.0X10_2Pa以内，在200°C以上时烧结炉内充高纯氩气，炉内气氛压强为O. 2MPa O. 3MPa ;烧结完毕出炉后，进行滚压平整，达到所需厚度后进行裁边，即得铝纤维毡。
权利要求
1.一种铝纤维毡的烧结方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行步骤I将切削好的铝纤维进行清洗，铝纤维的纤维丝径Φ25πιπι Φ40πιπι，将铝纤维切断成长度 50mm 70mm ;步骤2用气流成网干法铺毡，铺制好的纤维网单层重量控制在IOOOg 步骤3用颗粒大小为40微米-50微米的钛粉和乳液按照体积比为I 混合液；将步骤2铺制好的纤维网在配制好的混合液中浸泡，浸泡时间步骤4然后进行离心干燥，再进行真空干燥，温度控制在150°C ±5°C 步骤5用油压机把纤维网厚度压制到1. Omm 2. 5mm之间；步骤6将纤维网放在真空-加压气氛炉中烧结；步骤7烧结完毕出炉后，进行滚压平整，达到所需厚度后进行裁边，即得铝纤维毡。
2.根据权利要求1所述的铝纤维毡的烧结方法，其特征在于，所述步骤3中乳液为乳酸乙酸。
3.根据权利要求1所述的铝纤维毡的烧结方法，其特征在于，所述步骤6将纤维网放在真空-加压气氛炉中烧结的具体步骤是，两层纤维网放置在上下两块压板之间，纤维网与压板、纤维网之间设置有一层隔板，隔板采用2mm厚的45#碳钢，在上层压板上通过压头给压板施加压力，压头为油压机压制方式，压力可以调节，烧结压强为O. 5MPa O. 6MPa，烧结温度590°C 620°C，保温时间60min 90min，在200°C以下烧结炉内真空度为1. O X KT2Pa 以内，在200°C以上时烧结炉内充高纯氩气，炉内气氛压强为O. 2MPa O. 3MPa。/ m2 3000g / m2 ；10的比例搅拌配制成 1-1. 5小时；
全文摘要
本发明公开了一种铝纤维毡的烧结方法，将切削好的铝纤维进行清洗，将铝纤维切断成长度50mm～70mm；用气流成网干法铺毡，铺制好的纤维网单层重量控制在1000g／m2～3000g／m2；用超细钛粉和乳液按照体积比为1﹕10的比例搅拌配制成混合液；将步骤2铺制好的纤维网在配制好的混合液中浸泡，浸泡时间1-1.5小时；然后进行离心干燥，再进行真空干燥，温度控制在150℃±5℃；用油压机把纤维网厚度压制到1.0mm～2.5mm之间；将纤维网放在真空-加压气氛炉中烧结；烧结完毕出炉后，滚压平整，即得铝纤维毡。铝纤维毡孔隙率高，孔径均匀且易控制，开孔率高，散热性能好，还解决了纤维间焊接的问题。
文档编号B22F5/10GK103042216SQ201210505898
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者白文峰, 张小庆, 阳清, 孙鹏, 许佩敏, 石丹, 陈清勤, 郝龙, 孟文妍 申请人:西安菲尔特金属过滤材料有限公司