專利名稱：：多孔泡沫鎳鈦形狀記憶合金的制備方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于泡沬金屬材料領域，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：
：多孔鎳鈥形狀記憶合金具有良好的形狀記憶效應、偽彈性、生物相容性和較好的力學性能，在生物醫(yī)學、生物材料等領域具有廣闊的應用巿場。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法、預合金粉末燒結法和自蔓延高溫合成法。但粉末冶金法存在孔結構控制困難、制品孔隙率不高的不足；自蔓延高溫合成法雖然工藝簡單，但存在工藝穩(wěn)定性控制及制品孔結構控制困難的不足。
發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種多孔泡沬鎳鈦形狀記憶合金的制備方法，具有工藝簡單、低成本、多孔結構可控、材料可循環(huán)利用、不污染環(huán)境的特點，可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。解決發(fā)明的技術問題所釆用的方案是釆用熔點低于鎳鈦形狀記憶合金的不同直徑的銅金屬球燒結為前驅體，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體中，冷卻得到復合體，加熱復合體使前驅體金屬銅從復合體中熔除，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方案前驅體金屬銅球為兩種不同規(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，燒結溫度為400°C950°C,燒結10min.180min.，金屬銅球燒結體在滲流前于500。C90(TC的溫度預熱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，保溫時間20min.100min.;壓力滲流時控制壓力為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，滲流后水冷得到復合體；復合體中的前驅體熔除溫度1150°C1250°C,熔除時間10min.100min.，熔除后隨爐空冷。前驅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。前驅體金屬銅球混合時，在混料機中以50rpm300rpm的轉速，混合10min.70min.;從復合體中熔除后的銅前驅體回收循環(huán)利用。本發(fā)明的有益效果是(l)利用了不同金屬的熔點差，以較低熔點的銅球燒結體為前驅體，較高熔點的鎳鈦形狀記憶合金為滲流體，通過一次滲流復模的方法實現(xiàn)了多孔泡沫鎳鈦形狀記憶合金的制備，具有工藝簡單、低成本、多孔結構可控、材料可循環(huán)利用、不污染環(huán)境的特點。(2)泡沫鎳鈦形狀記憶合金的結構均勻可控、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)設備條件簡單，能實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。圖l為本發(fā)明工藝流程示意圖。具體實施方式實施例一銅球(大球直徑0.5mm、小球直徑O.lmm,大小球體積比5:1)在混料機內混合均勻(轉速120rpm，混合時間30min.;)后，放入112還原氣氛的硅碳棒燒結爐中在進行燒結(燒結溫度96(TC,燒結時間25min.)獲得銅滲流前驅體，將燒結的銅滲流前驅體預熱(預熱溫度880°C,預熱時間10min.)備用。同時，鎳鈦形狀記憶合金在石墨坩鍋中用感應爐加熱到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)滲入前驅體中，滲流后的復合體水冷卻得到鎳鈦形狀記憶合金和銅前驅體的復合體，將此復合體在硅碳棒加熱爐中加熱熔除銅(加熱溫度U80。C,熔除時間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。其它實施例見下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權利要求1、一種多孔泡沫鎳鈦形狀記憶合金的制備方法，其特征是采用熔點低于鎳鈦形狀記憶合金的不同直徑的銅金屬球燒結為前驅體，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體中，冷卻得到復合體，加熱復合體使前驅體金屬銅從復合體中熔除，得到多孔泡沫鎳鈦形狀記憶合金。2、根據(jù)權利要求1所述的多孔泡沬鎳鈦形狀記憶合金的制備方法，其特征是前驅體金屬銅球為兩種不同規(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，燒結溫度為400°C950°C，燒結10min.180min.，金屬銅球燒結體在滲流前于500。C卯0。C的溫度預熱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,保溫時間20min.100min.;壓力滲流時控制壓力為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，滲流后水冷得到復合體；復合體中的前驅體熔除溫度1150°C1250°C,熔除時間10min.100min.，熔除后隨爐空冷。3、根據(jù)權利要求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，其特征是前驅體金屬銅球在混合時，在混料機中以50rpm300rpm的轉速，混合10min.70min.。5、根據(jù)權利要求4所述的多孔泡沬鎳鈦形狀記憶合金的制備方法，其特征是從復合體中熔除后的銅前驅體回收循環(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域。本發(fā)明采用熔點低于鎳鈦形狀記憶合金的不同直徑的銅金屬球燒結為前驅體，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體中，冷卻得到復合體，加熱復合體使前驅體金屬銅從復合體中熔除，得到多孔泡沫鎳鈦形狀記憶合金。本發(fā)明的工藝簡單、解決了現(xiàn)有技術存在的孔隙率低，孔結構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，可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。文檔編號C22C1/08GK101215651SQ20081005800公開日2008年7月9日申請日期2008年1月4日優(yōu)先權日2008年1月4日發(fā)明者蕓周,孫加林,左孝青,陸建生申請人:昆明理工大學