專利名稱：一種鋁纖維氈的燒結(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于散熱器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋁纖維氈的燒結(jié)方法。
背景技術(shù)：
隨著熱處理器發(fā)熱量不斷提高，很多有助于散熱器的新技術(shù)也在不斷發(fā)展，希望所選的材料同時(shí)具有高比熱和高熱傳導(dǎo)系數(shù)，鋁的這兩個(gè)參數(shù)都處于前列，其具有密度小延展性好，易加工等優(yōu)點(diǎn)，且CPU散熱器要求向超薄化發(fā)展。鋁纖維燒結(jié)氈板材具有良好可加工性，易于鉆孔，彎曲及裁切，以及高孔隙率，能夠吸附液體，鋁良好的導(dǎo)熱和輕的重量，是大型CPU散熱器以及LED散熱器的最佳材料。傳統(tǒng)的泡沫鋁燒結(jié)氈孔隙率低，制備的孔徑不均勻不易控制，開孔率低，散熱性能不好，并且現(xiàn)有的鋁纖維氈比表面積大且孔道又連通，鋁又易氧化，因此燒結(jié)成氈成為最大的障礙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供鋁纖維氈的燒結(jié)方法，制得的鋁纖維氈用于大型CPU散熱器以及LED散熱器，鋁纖維氈孔隙率高，孔隙率可以達(dá)到85%，孔徑均勻且易控制，開孔率高，散熱性能好，同時(shí)還解 決了纖維間焊接的問題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種鋁纖維氈的燒結(jié)方法，具體按照以下步驟進(jìn)行 步驟I 將切削好的鋁纖維進(jìn)行清洗，鋁纖維的纖維絲徑Φ25πιπι Φ40πιπι，將鋁纖維切斷成長度50_ 70mm ；步驟2用氣流成網(wǎng)干法鋪氈，鋪制好的纖維網(wǎng)單層重量控制在IOOOg / m2 3000g / m2 ；步驟3用顆粒大小為40微米-50微米的超細(xì)鈦粉和乳液按照體積比為1: 10的比例攪拌配制成混合液；將步驟2鋪制好的纖維網(wǎng)在配制好的混合液中浸泡，浸泡時(shí)間1-1. 5小時(shí)；步驟4然后進(jìn)行離心干燥，再進(jìn)行真空干燥，溫度控制在150°C ±5°C ；步驟5用油壓機(jī)把纖維網(wǎng)厚度壓制到1. Omm 2. 5mm之間；步驟6將纖維網(wǎng)放在真空-加壓氣氛爐中燒結(jié)；步驟7燒結(jié)完畢出爐后，進(jìn)行滾壓平整，達(dá)到所需厚度后進(jìn)行裁邊，即得鋁纖維氈。
本發(fā)明的特征還在于，步驟3中乳液為乳酸乙酸。步驟6將纖維網(wǎng)放在真空-加壓氣氛爐中燒結(jié)的具體步驟是，兩層纖維網(wǎng)放置在上下兩塊壓板之間，纖維網(wǎng)與壓板、纖維網(wǎng)之間設(shè)置有一層隔板，隔板采用2mm厚的45#碳鋼，在上層壓板上通過壓頭給壓板施加壓力，壓頭為油壓機(jī)壓制方式，壓力可以調(diào)節(jié)，燒結(jié)壓強(qiáng)為O. 5MPa O. 6MPa,燒結(jié)溫度590°C 620°C，保溫時(shí)間60min 90min，在200°C以下燒結(jié)爐內(nèi)真空度為1. OXKT2Pa以內(nèi)，在200°C以上時(shí)燒結(jié)爐內(nèi)充高純氬氣，爐內(nèi)氣氛壓強(qiáng)為 O. 2MPa O. 3MPa。本發(fā)明的有益效果是，鋁型材切削加工成鋁纖維，然后將該種纖維用氣流鋪氈法鋪制成松散的纖網(wǎng)，再將纖網(wǎng)進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，使燒結(jié)后的纖網(wǎng)纖維不脫落。優(yōu)點(diǎn)是與傳統(tǒng)的泡沫鋁相比，鋁纖維燒結(jié)氈孔隙率高，孔隙率可以達(dá)到85 %，孔徑均勻且易控制，開孔率高，散熱性能好。并采用活化燒結(jié)和加壓塑性變形的辦法解決纖維間的焊接。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明一種鋁纖維氈的燒結(jié)方法，具體按照以下步驟進(jìn)行步驟 I將切削好的鋁纖維進(jìn)行清洗，鋁纖維的纖維絲徑Φ25πιπι Φ40πιπι，將鋁纖維切斷成長度50_ 70mm ；步驟2用氣流成網(wǎng)干法鋪氈，纖維網(wǎng)單層重量控制在IOOOg / m2 3000g / m2 ；步驟3用顆粒大小為40微米-50微米的超細(xì)鈦粉和乳液按照體積比為1: 10的比例攪拌配制成混合液；其中，乳液為乳酸乙酸；將步驟2鋪制好的纖維網(wǎng)在配制好的混合液中浸泡，浸泡時(shí)間1-1. 5小時(shí)；步驟4然后進(jìn)行離心干燥，再進(jìn)行真空干燥，溫度控制在150°C ±5°C，使纖維網(wǎng)的纖維不被過多氧化；步驟5用油壓機(jī)把纖維網(wǎng)厚度壓制到1. Omm 2. 5mm之間；步驟6將纖維網(wǎng)放在真空-加壓氣氛爐中燒結(jié)。具體方式是，兩層纖維網(wǎng)放置在上下兩塊壓板之間，纖維網(wǎng)與壓板、纖維網(wǎng)之間設(shè)置有一層隔板，隔板采用2mm厚的45#碳鋼，在上層壓板上通過壓頭給壓板施加壓力，壓頭為油壓機(jī)壓制方式，壓力可以調(diào)節(jié)，燒結(jié)壓強(qiáng)為O. 5MPa O. 6MPa，燒結(jié)溫度590°C 620°C，保溫時(shí)間60min 90min，在200°C以下燒結(jié)爐內(nèi)真空度為1. OXKT2Pa以內(nèi)，在200°C以上時(shí)燒結(jié)爐內(nèi)充高純氬氣，爐內(nèi)氣氛壓強(qiáng)為O. 2MPa O. 3MPa ；步驟7燒結(jié)完畢出爐后，進(jìn)行滾壓平整，達(dá)到所需厚度后進(jìn)行裁邊，即得鋁纖維氈。
傳統(tǒng)的鋁多孔材料是用海綿類發(fā)泡材料作為骨架，將熔融鋁液澆注到骨架上，再在一定溫度下將造孔材料碳化，清洗掉碳化物。而本專利是采用纖維雜亂成網(wǎng)燒結(jié)而成。加壓燒結(jié)的目的是使在纖維生產(chǎn)過程中表面形成的氧化膜被破壞，這樣才能有利于燒結(jié)。所以鋁纖維氈孔隙率高，孔徑均勻且易控制，開孔率高，解決了纖維間焊接的問題。由于采用纖維制成的纖維氈，所以孔隙率高達(dá)85%，孔徑均勻且易控制，開孔率高，散熱性能好。實(shí)施例1將切削好的鋁纖維進(jìn)行清洗，選擇鋁纖維的纖維絲徑Φ25πιπι Φ40πιπι，將鋁纖維切斷成長度50mm ;用氣流成網(wǎng)干法鋪氈，纖維網(wǎng)單層重量IOOOg / m2 ;用顆粒大小為40微米-50微米的超細(xì)鈦粉和乳酸乙酸按照體積比為1: 10的比例攪拌配制成混合液；將鋪制好的纖維網(wǎng)在配制好的混合液中浸泡，浸泡時(shí)間I小時(shí)；然后進(jìn)行離心干燥，再進(jìn)行真空干燥，溫度控制在150°C ±5°C;用油壓機(jī)把纖維網(wǎng)厚度壓制到1. Omm ;將纖維網(wǎng)放在真空-加壓氣氛爐中燒結(jié)。兩層纖維網(wǎng)放置在上下兩塊壓板之間，纖維網(wǎng)與壓板、纖維網(wǎng)之間設(shè)置有一層隔板，隔板采用2mm厚的45#碳鋼，在上層壓板上通過壓頭給壓板施加壓力，壓頭為油壓機(jī)壓制方式，壓力可以調(diào)節(jié)，燒結(jié)壓強(qiáng)為O. 5MPa O. 6MPa，燒結(jié)溫度590°C，保溫時(shí)間60min,在200°C以下燒結(jié)爐內(nèi)真空度為1. O X 10_2Pa以內(nèi)，在200°C以上時(shí)燒結(jié)爐內(nèi)充高純氬氣，爐內(nèi)氣氛壓強(qiáng)為O. 2MPa O. 3MPa ;燒結(jié)完畢出爐后，進(jìn)行滾壓平整，達(dá)到所需厚度后進(jìn)行裁邊，即得鋁纖維氈。實(shí)施例2將切削好的鋁纖維進(jìn)行清洗，選擇鋁纖維的纖維絲徑Φ25πιπι Φ40πιπι，將鋁纖維切斷成長度70mm;用氣流成網(wǎng)干法鋪氈，纖維網(wǎng)單層重量3000g / m2 ;用顆粒大小為40微米-50微米的超細(xì)鈦粉和乳酸乙酸按照體積比為1: 10的比例攪拌配制成混合液；將鋪制好的纖維網(wǎng)在配制好的混合液中浸泡，浸泡時(shí)間1. 5小時(shí)；然后進(jìn)行離心干燥，再進(jìn)行真空干燥，溫度控制在150°C ±5°C ;用油壓機(jī)把纖維網(wǎng)厚度壓制到2. 5mm ;將纖維網(wǎng)放在真空-加壓氣氛爐中燒結(jié)。兩層纖維網(wǎng)放置在上下兩塊壓板之間，纖維網(wǎng)與壓板、纖維網(wǎng)之間設(shè)置有一層隔板，隔板采用2mm厚的`45#碳鋼，在上層壓板上通過壓頭給壓板施加壓力，壓頭為油壓機(jī)壓制方式，壓力可以調(diào)節(jié)，燒結(jié)壓強(qiáng)為O. 5MPa O. 6MPa，燒結(jié)溫度620°C，保溫時(shí)間90min，在200°C以下燒結(jié)爐內(nèi)真空度為1.0X10_2Pa以內(nèi)，在200°C以上時(shí)燒結(jié)爐內(nèi)充高純氬氣，爐內(nèi)氣氛壓強(qiáng)為O. 2MPa O. 3MPa ;燒結(jié)完畢出爐后，進(jìn)行滾壓平整，達(dá)到所需厚度后進(jìn)行裁邊，即得鋁纖維氈。實(shí)施例3將切削好的鋁纖維進(jìn)行清洗，鋁纖維的纖維絲徑Φ25πιπι Φ40πιπι，將鋁纖維切斷成長度60mm;用氣流成網(wǎng)干法鋪氈，纖維網(wǎng)單層重量控制在2000g / m2 ;用顆粒大小為40微米-50微米的超細(xì)鈦粉和乳酸乙酸按照體積比為1: 10的比例攪拌配制成混合液；將鋪制好的纖維網(wǎng)在配制好的混合液中浸泡，浸泡時(shí)間1. 2小時(shí)；然后進(jìn)行離心干燥，再進(jìn)行真空干燥，溫度控制在150°C ±5°C;用油壓機(jī)把纖維網(wǎng)厚度壓制到1. 5mm ;將纖維網(wǎng)放在真空-加壓氣氛爐中燒結(jié)。兩層纖維網(wǎng)放置在上下兩塊壓板之間，纖維網(wǎng)與壓板、纖維網(wǎng)之間設(shè)置有一層隔板，隔板采用2mm厚的45#碳鋼，在上層壓板上通過壓頭給壓板施加壓力，壓頭為油壓機(jī)壓制方式，壓力可以調(diào)節(jié)，燒結(jié)壓強(qiáng)為O. 5MPa O. 6MPa，燒結(jié)溫度600°C，保溫時(shí)間75min，在200°C以下燒結(jié)爐內(nèi)真空度為1.0X10_2Pa以內(nèi)，在200°C以上時(shí)燒結(jié)爐內(nèi)充高純氬氣，爐內(nèi)氣氛壓強(qiáng)為O. 2MPa O. 3MPa ;燒結(jié)完畢出爐后，進(jìn)行滾壓平整，達(dá)到所需厚度后進(jìn)行裁邊，即得鋁纖維氈。
權(quán)利要求
1.一種鋁纖維氈的燒結(jié)方法，其特征在于，具體按照以下步驟進(jìn)行步驟I將切削好的鋁纖維進(jìn)行清洗，鋁纖維的纖維絲徑Φ25πιπι Φ40πιπι，將鋁纖維切斷成長度 50mm 70mm ;步驟2用氣流成網(wǎng)干法鋪氈，鋪制好的纖維網(wǎng)單層重量控制在IOOOg 步驟3用顆粒大小為40微米-50微米的鈦粉和乳液按照體積比為I 混合液；將步驟2鋪制好的纖維網(wǎng)在配制好的混合液中浸泡，浸泡時(shí)間步驟4然后進(jìn)行離心干燥，再進(jìn)行真空干燥，溫度控制在150°C ±5°C 步驟5用油壓機(jī)把纖維網(wǎng)厚度壓制到1. Omm 2. 5mm之間；步驟6將纖維網(wǎng)放在真空-加壓氣氛爐中燒結(jié)；步驟7燒結(jié)完畢出爐后，進(jìn)行滾壓平整，達(dá)到所需厚度后進(jìn)行裁邊，即得鋁纖維氈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁纖維氈的燒結(jié)方法，其特征在于，所述步驟3中乳液為乳酸乙酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁纖維氈的燒結(jié)方法，其特征在于，所述步驟6將纖維網(wǎng)放在真空-加壓氣氛爐中燒結(jié)的具體步驟是，兩層纖維網(wǎng)放置在上下兩塊壓板之間，纖維網(wǎng)與壓板、纖維網(wǎng)之間設(shè)置有一層隔板，隔板采用2mm厚的45#碳鋼，在上層壓板上通過壓頭給壓板施加壓力，壓頭為油壓機(jī)壓制方式，壓力可以調(diào)節(jié)，燒結(jié)壓強(qiáng)為O. 5MPa O. 6MPa，燒結(jié)溫度590°C 620°C，保溫時(shí)間60min 90min，在200°C以下燒結(jié)爐內(nèi)真空度為1. O X KT2Pa 以內(nèi)，在200°C以上時(shí)燒結(jié)爐內(nèi)充高純氬氣，爐內(nèi)氣氛壓強(qiáng)為O. 2MPa O. 3MPa。/ m2 3000g / m2 ；10的比例攪拌配制成 1-1. 5小時(shí)；
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁纖維氈的燒結(jié)方法，將切削好的鋁纖維進(jìn)行清洗，將鋁纖維切斷成長度50mm～70mm；用氣流成網(wǎng)干法鋪氈，鋪制好的纖維網(wǎng)單層重量控制在1000g／m2～3000g／m2；用超細(xì)鈦粉和乳液按照體積比為1﹕10的比例攪拌配制成混合液；將步驟2鋪制好的纖維網(wǎng)在配制好的混合液中浸泡，浸泡時(shí)間1-1.5小時(shí)；然后進(jìn)行離心干燥，再進(jìn)行真空干燥，溫度控制在150℃±5℃；用油壓機(jī)把纖維網(wǎng)厚度壓制到1.0mm～2.5mm之間；將纖維網(wǎng)放在真空-加壓氣氛爐中燒結(jié)；燒結(jié)完畢出爐后，滾壓平整，即得鋁纖維氈。鋁纖維氈孔隙率高，孔徑均勻且易控制，開孔率高，散熱性能好，還解決了纖維間焊接的問題。
文檔編號(hào)B22F5/10GK103042216SQ201210505898
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者白文峰, 張小慶, 陽清, 孫鵬, 許佩敏, 石丹, 陳清勤, 郝龍, 孟文妍 申請(qǐng)人:西安菲爾特金屬過濾材料有限公司