柔性多孔金属箔及其制备方法_4

文档序号:8273292阅读:来源:国知局
7 %。该柔 性多孔金属箔100的制备方法是:首先,将Ni粉和Cu粉均匀混合形成原料粉,其中Cu粉质 量为原料粉质量的30%,然后以乙醇为分散剂、以PVB为粘结剂,按PVB与乙醇的质量比为 2. 5:100的比例将PVB加入乙醇中制成PVB溶液,此后再按每IOOml乙醇中加入原料粉25g 的比例将原料粉加入PVB溶液中,通过搅拌使原料粉充分分散均匀,得到粘稠状的悬浊液; 其次,将所述悬浊液注入如图2?3所示的制膜工装的成型模腔内并使之烘干形成一均质 的膜片100' ;然后,将所述膜片100'装入如图4?5所示的膜片烧结工装,具体的烧结工 艺是先将烧结温度逐渐升至550°C并保温90min(此过程的主要作用在于脱除粘结剂、凡士 林等),然后以6°C /min的升温速率直接升温至1130°C并保温ISOmin (快速升温至1170°C 超过Cu的熔点,可利用Cu熔融后的流动性带动Ni粉,使Ni粉充分结合,保证柔性多孔金 属箔100烧结后的完整性及柔性),烧结后从烧结工装内取出并得到柔性多孔金属箔100。
[0059] 实施例2
[0060] 柔性多孔金属箔100是由Ni-Cu固溶体合金多孔材料构成的矩形薄片,该薄片厚 度H为100 μ m,长度为200mm,宽度为130mm,平均孔径为30 μ m,孔隙率为61. 68 %。该柔 性多孔金属箔100的制备方法是:首先,将Ni粉和Cu粉均匀混合形成原料粉,其中Cu粉 质量为原料粉质量的60%,然后以乙醇为分散剂、以PVB为粘结剂,按PVB与乙醇的质量比 为4:100的比例将PVB加入乙醇中制成PVB溶液,此后再按每IOOml乙醇中加入原料粉40g 的比例将原料粉加入PVB溶液中,通过搅拌使原料粉充分分散均匀,得到粘稠状的悬浊液; 其次,将所述悬浊液注入如图2?3所示的制膜工装的成型模腔内并使之烘干形成一均质 的膜片100' ;然后,将所述膜片100'装入如图4?5所示的膜片烧结工装,具体的烧结工 艺是先将烧结温度逐渐升至550°C并保温90min,然后以8°C /min的升温速率直接升温至 1180°C并保温180min,烧结后从烧结工装内取出并得到柔性多孔金属箔100。
[0061] 实施例3
[0062] 柔性多孔金属箔是由Ni-Cu固溶体合金多孔材料构成的矩形薄片,该薄片厚度H 为60 μ m,长度为150mm,宽度为100mm,平均孔径为54. 1 μ m,孔隙率为40. 16 %。该柔性多 孔金属箔制备方法是:首先,对纯度为99%以上,厚度为10 μ m的Cu箔(载体)进行表面处 理:采用质量浓度为10%的NaOH溶液清洗Cu箔表面的油污等杂质,水洗后再将Cu箔放入 质量浓度10%的H2S04溶液中酸洗两分钟,除去Cu箔表面的氧化物和锈渍;再将经碱洗、 酸洗后的Cu箔浸入丙酮溶液中用超声波清洗8min,最后放入真空烘箱中进行烘干,并记录 Cu箔质量;然后,以单质Ni粉为原料,以乙醇为分散剂、以PVB为粘结剂,按PVB与乙醇的质 量比为4:100的比例将PVB加入乙醇中制成PVB溶液,此后再按每IOOml乙醇中加入Ni粉 25g的比例加入PVB溶液中,通过搅拌使Ni粉充分分散均勾,得到粘稠状的悬浊液;此后, 将Cu箔紧贴制膜工装的模板221表面,通过调整模板221顶面的高度控制覆膜的厚度,然 后将所述悬浊液注入制膜工装的成型模腔内,确保将Ni与Cu质量比控制在I : 1左右,然后 进行烘干并将烘干后的坯件装入如图4?5所示的膜片烧结工装,按实施例1相同的烧结 工艺进行烧结。
[0063] 实施例1?3的柔性多孔金属箔性能对比结果如表1所示。
[0064] 表1 :柔性多孔金属箔性能对比结果
【主权项】
1. 柔性多孔金属箔,其特征在于:是由固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体 心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔材料所构成的薄片,该薄片的厚度为5? 200 μ m、平均孔径为0. 05?100 μ m,孔隙率为15?70%,且由一个均质的膜片烧结而成。
2. 如权利要求1所述的柔性多孔金属箔,其特征在于:所述薄片由无限固溶体合金为 基体相的金属多孔材料所构成。
3. 如权利要求2所述的柔性多孔金属箔,其特征在于:所述薄片由Ag-Au固溶体、 Ti-Zr固溶体、Mg-Cd固溶体或Fe-Cr固溶体为基体相的金属多孔材料所构成。
4. 如权利要求2所述的柔性多孔金属箔,其特征在于:所述薄片由Ni-Cu固溶体金属 多孔材料所构成,该多孔材料的孔隙中有75%以上孔径差在小于70 μ m的范围内。
5. 如权利要求1所述的柔性多孔金属箔,其特征在于:所述薄片由有限固溶体合金为 基体相的金属多孔材料所构成。
6. 如权利要求5所述的柔性多孔金属箔,其特征在于:所述薄片由Cu-Al固溶体、 Cu-Zn固溶体、Fe-C-Cr固溶体为基体相的金属多孔材料所构成。
7. 如权利要求1所述的柔性多孔金属箔,其特征在于:所述薄片由面心立方结构的A1、 Ni、Cu或Pb为基体相的金属多孔材料所构成。
8. 如权利要求1所述的柔性多孔金属箔,其特征在于:所述薄片由体心立方结构的Cr、 W、V或Mo为基体相的金属多孔材料所构成。
9. 如权利要求1所述的柔性多孔金属箔的制备方法,其步骤包括: (1) 将构成其金属多孔材料的原料粉用分散剂和粘结剂配置成粘稠状的悬浊液; (2) 将所述悬浊液注入制膜工装的成型模腔内并使之烘干形成一均质的膜片; (3) 将所述膜片装入与该膜片外形吻合的烧结工装内然后进行约束烧结,烧结后从烧 结工装内取出并得到柔性多孔金属箔。
10. 如权利要求9所述的方法,其特征在于:所述柔性多孔金属箔由Ni-Cu固溶体的金 属多孔材料构成;则步骤(1)中,先将Ni粉和Cu粉均匀混合形成原料粉,其中Cu粉质量为 原料粉质量的30?60 %,然后以乙醇为分散剂、以PVB为粘结剂,按PVB与乙醇的质量比为 (0. 5?5) : 100的比例将PVB加入乙醇中制成PVB溶液,此后再按每IOOml乙醇中加入原 料粉20?50g的比例将原料粉加入PVB溶液中,通过搅拌使原料粉充分分散均匀,得到粘 稠状的悬浊液;步骤(3)中,烧结工艺包括将烧结温度逐渐升至520?580°C并保温60? ISOmin的第一烧结阶段以及在第一阶段后以彡5°C /min的升温速率直接升温至1130? 1180°C并保温120?300min的第二烧结阶段。
【专利摘要】本发明公开了一种性能优异的柔性多孔金属箔以及该柔性多孔金属箔的制备方法。该柔性多孔金属箔是由固溶体合金、面心立方结构的金属单质或体心立方结构的金属单质为基体相的金属多孔材料所构成的薄片,该薄片的厚度为5~200μm、平均孔径为0.05~100μm,孔隙率为15~70%,且由一个均质的膜片烧结而成。上述柔性多孔金属箔的制备方法的步骤包括:(1)将构成其金属多孔材料的原料粉用分散剂和粘结剂配置成粘稠状的悬浊液;(2)将所述悬浊液注入制膜工装的成型模腔内并使之烘干形成一均质的膜片;(3)将所述膜片装入与该膜片外形吻合的烧结工装内然后进行约束烧结,烧结后从烧结工装内取出并得到柔性多孔金属箔。
【IPC分类】B22F3-11, B22F5-10
【公开号】CN104588651
【申请号】CN201410608980
【发明人】高麟, 汪涛, 王韬, 李波
【申请人】成都易态科技有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年10月31日
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