一种微流量多孔金属材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及多孔金属材料技术领域，更具体的说是一种微流量多孔金属材料及其制备方法。


背景技术：

2.多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料，吸附容量高、材料多样性、渗透性能好，是一种高效的过滤与分离及流量控制的材料，在众多的多孔材料中，无序孔多孔材料的制备较易，成本较低，易于大量推广和使用。可控孔多孔材料的制备过程相对复杂，且技术条件要求较高，但是，可控孔多孔材料拥有许多无序孔多孔材料所不具备的特性。
3.目前缺少一种制备简单的有可控孔的多孔材料。


技术实现要素：

4.为克服现有技术的不足，本发明提供一种微流量多孔金属材料及其制备方法，其有益效果为制备时控制多孔材料的可控孔大小。
5.一种微流量多孔金属材料的制备方法，该方法包括以下步骤：s1：将微流量通道放入压制装置；s2：向含有微流量通道的压制装置中加入多孔金属原材料，之后压制为初制品材料；s3：将初制品材料进行烧结，制得半成品材料；s4：将烧结后的半成品材料放入除杂剂中浸泡；s5：将浸泡后的材料冲洗；s6：擦干之后制得微流量多孔金属材料。
6.所述步骤s1中微流量通道为0.05mm-0.1mm铜丝，所述步骤s2中多孔金属原材料为430不锈钢粉末。
7.所述步骤s3中烧结的温度为860℃-1140℃。
8.所述步骤s4中除杂剂为64%-68%硝酸溶液，浸泡时间为1小时-1.5小时。
9.所述压制装置包括外壳，所述外壳内部滑动连接有顶板，所述顶板内部可拆卸固接有固定板，所述固定板上固接有多个微流量通道，所述外壳顶端开设有多个滑孔，所述顶板下侧固接有液压杆。
10.一种微流量多孔金属材料的制备方法制备的微流量多孔金属材料，包括多孔材料，所述多孔材料内部设置有多个流量孔。
附图说明
11.下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
12.图1为本发明中微流量多孔金属材料的制备方法的工艺流程图；
图2为本发明中压制装置的结构示意图；图3为本发明中压制装置的剖视图；图4为本发明中压制装置的局部放大图；图5为本发明中滑孔、斜槽和接线孔的结构示意图；图6为本发明中外壳的结构示意图；图7为本发明中割板和连杆的结构示意图；图8为本发明中割板的结构示意图；图9为本发明中连杆的结构示意图；图10为本发明中支架的结构示意图；图11为本发明中支架的剖视图；图12为本发明中驱动轴的结构示意图；图13为本发明中齿轮的结构示意图；图14为本发明中微流量多孔金属材料的结构示意图。
13.图中：外壳101；顶板102；固定板103；微流量通道104；止回槽105；加料槽106；滑孔107；液压杆108；挡板109；弹簧ⅰ110；割板201；斜槽202；楔块ⅱ203；连杆301；齿条302；楔块ⅰ303；支架401；转轴402；接线孔403；驱动轴404；卡齿405；弹簧ⅱ406；齿轮407；棘齿408。
实施方式
14.一种微流量多孔金属材料的制备方法，该方法包括以下步骤：s1：将微流量通道104放入压制装置；s2：向含有微流量通道104的压制装置中加入多孔金属原材料，之后压制为初制品材料；s3：将初制品材料进行烧结，制得半成品材料；s4：将烧结后的半成品材料放入除杂剂中浸泡；s5：将浸泡后的材料冲洗；s6：擦干之后制得微流量多孔金属材料。
15.所述步骤s1中微流量通道104为0.1mm铜丝，所述步骤s2中多孔金属原材料为430不锈钢粉末；430不锈钢作为一种不锈耐酸钢，其粉末烧结成多孔金属后可以具有较强的耐腐蚀性，进而该材料制成的多孔金属在工作中可以长时间保证过滤与分离和流量控制的效果，进而具有较长的使用寿命；0.1mm铜丝可以在430不锈钢粉末烧结成多孔金属时在多孔金属内固定，之后将铜丝去除后铜丝残留的通路作为微流量通路，进而实现在多孔金属中形成直径可控的孔，进而实现制备时控制多孔材料的可控孔大小的效果。
16.所述步骤s3中烧结的温度为1000℃；不锈钢粉末的熔点为1427℃，铜的熔点为1083℃，将不锈钢粉末烧结为多孔金属的温度需要达到0.6-0.8倍金属熔点，因此烧结多孔金属的温度取值1000℃可以保证不锈钢粉末烧结为多孔金属的同时保证铜丝不会熔化而导致微流量通路堵塞。
17.所述步骤s4中除杂剂为64%硝酸溶液，浸泡时间为1.5小时；64%的硝酸溶液属于稀硝酸，常温下430不锈钢进入稀硝酸中不发生反应，同时常温下稀硝酸与铜反应生成易溶于水的硝酸铜，进而便于去除多孔金属中的铜丝；64%的硝酸溶液在保证氧化性的情况下减少其挥发性，进而减少硝酸溶液的浪费，进而实现减少生产成本的效果。
18.如图1-14所示，这个例子可以实现将铜丝与430不锈钢粉末压制在一起的效果。
19.由于微流量多孔金属材料的制备方法中所述压制装置包括外壳101，所述外壳101内部滑动连接有顶板102，所述顶板102内部可拆卸固接有固定板103，所述固定板103上固接有多个微流量通道104，所述外壳101顶端开设有多个滑孔107，所述顶板102下侧固接有液压杆108；将顶板102滑入外壳101，进而固定在固定板103上的多个微流量通道104被带入外壳101中，之后将多个微流量通道104导入滑孔107中，进而实现将微流量通道104放入压制装置的效果；之后430不锈钢粉末放入外壳101内，启动液压杆108使其顶端向上移动，进而带动固定板103与外壳101之间的间隙就减少，进而实现对430不锈钢粉末的压制，同时430不锈钢粉末将微流量通道104包裹，进而实现将铜丝与430不锈钢粉末压制在一起的效果。
20.由于微流量通道104固定在固定板103上，进而在压制后的初制品被微流量通道104固定在固定板103上，进而将固定板103从顶板102上拆卸后即可将初制品移出压制装置，进而便于将初制品移出压制装置，进而便于对初制品进行烧结。
21.如图1-4、6所示，这个例子可以实现防止430不锈钢粉末从压制装置溢出的效果。
22.由于微流量多孔金属材料的制备方法中所述外壳101上部前后两侧均开设有加料槽106，两个所述加料槽106内部均设置有止回槽105；通过加料槽106可以向外壳101内部加入430不锈钢粉末，进而实现将430不锈钢粉末放入外壳101内的效果；由于加料槽106内部固定有止回槽105，止回槽105的形状近似于特斯拉阀，特斯拉阀限制其内部的流体单向移动，进而能够阻碍430不锈钢粉末在止回槽105中向上移动，进而在压制过程中加料槽106不关闭也可实现排出压制过程中空气的效果，同时阻碍430不锈钢粉末从加料槽106溢出，进而实现防止430不锈钢粉末从压制装置溢出的效果。
23.如图1-9所示，这个例子可以进一步实现便于压制后的初制品移出压制装置的效果。
24.由于微流量多孔金属材料的制备方法中所述液压杆108顶端固接有连杆301，所述连杆301滑动连接在外壳101右侧，所述连杆301中部固接有楔块ⅰ303，所述外壳101上方滑动连接有割板201，所述割板201内开设有多个斜槽202，所述割板201右侧固接有楔块ⅱ203；压制过程中液压杆108向上移动时带动顶板102向上移动，进而带动微流量通道104向滑孔107外侧移动，同时带动连杆301向上移动，进而带动楔块ⅰ303向上移动，当楔块ⅰ303于楔块ⅱ203相接触时，楔块ⅰ303挤压楔块ⅱ203，进而带动楔块ⅱ203向后移动，进而带动割板201在外壳101上侧向后滑动，进而带动割板201上的多个斜槽202向后移动，进而斜槽202于外壳101之间的剪切力将从滑孔107中移出的微流量通道104切断，进而实现切除压制后多余的微流量通道104的效果，进而进一步实现便于压制后的初制品移出压制装置的效果。
25.如图1-9所示，这个例子可以实现割板201切除多余微流量通道104后复位的效果。
26.所述外壳101右侧固接有挡板109，所述挡板109与楔块ⅱ203之间固接有多个弹簧ⅰ110；由于挡板109的位置固定，进而楔块ⅱ203向后移动时将弹簧ⅰ110压缩，当楔块ⅰ303不
再挤压楔块ⅱ203时，压缩的弹簧ⅰ110产生的弹力推动楔块ⅱ203向前移动，进而带动割板201向前移动，进而割板201在切除微流量通道104后复位，进而实现割板201切除多余微流量通道104后复位的效果。
27.如图1-6、10-14所示，这个例子可以实现防止压制时移出的微流量通道104杂乱的效果。
28.由于微流量多孔金属材料的制备方法中所述外壳101上方固接有支架401，所述支架401内部转动连接有多个转轴402，每个所述转轴402上均开设有多个接线孔403；微流量通道104移出滑孔107后继续向上移动，进而移动至接线孔403内，此时转动在支架401上的转轴402，进而带动接线孔403转动，进而带动多余的微流量通道104缠绕在转轴402上，进而使移出滑孔107的微流量通道104较为整齐，进而实现防止压制时移出的微流量通道104杂乱的效果。
29.如图1-14所示，这个例子可以实现便于微流量通道104缠绕在转轴402上的效果。
30.由于微流量多孔金属材料的制备方法中所述支架401中部转动连接有驱动轴404，所述驱动轴404通过皮带驱动多个转轴402转动，所述驱动轴404上开设有多个接线孔403，多个所述滑孔107、斜槽202、接线孔403与微流量通道104在竖直方向上均一一对应；驱动轴404转动，进而带动转轴402转动，进而实现驱动转轴402转动的效果；由于通过皮带传动，进而各个转轴402的转动方向相同，进而进一步防止移出的微流量通道104杂乱；由于滑孔107、斜槽202、接线孔403与微流量通道104在竖直方向上均一一对应，进而微流量通道104向上移动时进入接线孔403的路径没有阻碍，进而便于微流量通道104自动插入接线孔403，进而实现便于微流量通道104缠绕在转轴402上的效果。
31.如图1-6、10-14所示，这个例子可以实现防止转轴402反转的效果。
32.由于微流量多孔金属材料的制备方法中所述驱动轴404右侧滑动连接有两个对称的卡齿405，两个所述卡齿405均与驱动轴404之间固接有弹簧ⅱ406，所述驱动轴404右部转动连接有齿轮407，所述齿轮407内侧固接有多个棘齿408，所述棘齿408下侧面设置为斜面，所述卡齿405上侧面设置为斜面，所述连杆301上端固接有齿条302，所述齿条302的位置在齿轮407下方，所述齿轮407与齿条302啮合；液压杆108向上移动时带动连杆301向上移动，进而带动齿条302向上移动，齿条302向上移动时带动齿轮407逆时针转动，进而带动棘齿408逆时针转动，此时棘齿408与卡齿405接触面为平面，进而棘齿408挤压卡齿405只产生切向力，进而棘齿408带动两个卡齿405转动，进而带动驱动轴404转动，进而实现驱动轴404转动的效果；当液压杆108复位时向下移动，进而带动连杆301向下移动，进而带动齿条302向下移动，进而带动齿轮407顺时针转动，进而带动棘齿408顺时针转动，进而棘齿408与卡齿405的斜面接触后挤压产生向驱动轴404内侧的分力，进而将卡齿405压入驱动轴404内，进而弹簧ⅱ406被压缩，压缩的弹簧ⅱ406在棘齿408不再挤压卡齿405时推动卡齿405复位；进而齿轮407顺时针转动时不带动驱动轴404转动，进而实现防止转轴402反转的效果。
33.由于齿条302的位置在齿轮407下方，进而液压杆108需要移动一段距离后齿条302才与齿轮407啮合，进而实现在微流量通道104插入接线孔403后转轴402转动的效果。
34.一种微流量多孔金属材料包括多孔材料501，所述多孔材料501内部开设有多个流量孔502。

技术特征：
1.一种微流量多孔金属材料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：s1：将微流量通道（104）放入压制装置；s2：向含有微流量通道（104）的压制装置中加入多孔金属原材料，之后压制为初制品材料；s3：将初制品材料进行烧结，制得半成品材料；s4：将烧结后的半成品材料放入除杂剂中浸泡；s5：将浸泡后的材料冲洗；s6：擦干之后制得微流量多孔金属材料。2.根据权利要求1所述的一种微流量多孔金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中微流量通道（104）为0.05mm-0.1mm铜丝，所述步骤s2中多孔金属原材料为430不锈钢粉末。3.根据权利要求2所述的一种微流量多孔金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中烧结的温度为860℃-1140℃。4.根据权利要求3所述的一种微流量多孔金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤s4中除杂剂为64%-68%硝酸溶液，浸泡时间为1小时-1.5小时。5.根据权利要求4所述的一种微流量多孔金属材料的制备方法，其特征在于：所述压制装置包括外壳（101），所述外壳（101）内部滑动连接有顶板（102），所述顶板（102）内部可拆卸固接有固定板（103），所述固定板（103）上固接有多个微流量通道（104），所述外壳（101）顶端开设有多个滑孔（107），所述顶板（102）下侧固接有液压杆（108）。6.根据权利要求5所述的一种微流量多孔金属材料的制备方法，其特征在于：所述外壳（101）上部前后两侧均开设有加料槽（106），两个所述加料槽（106）内部均设置有止回槽（105）。7.根据权利要求6所述的一种微流量多孔金属材料的制备方法，其特征在于：所述液压杆（108）顶端固接有连杆（301），所述连杆（301）滑动连接在外壳（101）右侧，所述连杆（301）中部固接有楔块ⅰ（303），所述外壳（101）上方滑动连接有割板（201），所述割板（201）内开设有多个斜槽（202），所述割板（201）右侧固接有楔块ⅱ（203），所述外壳（101）右侧固接有挡板（109），所述挡板（109）与楔块ⅱ（203）之间固接有多个弹簧ⅰ（110）。8.根据权利要求7所述的一种微流量多孔金属材料的制备方法，其特征在于：所述外壳（101）上方固接有支架（401），所述支架（401）内部转动连接有多个转轴（402），每个所述转轴（402）上均开设有多个接线孔（403），所述支架（401）中部转动连接有驱动轴（404），所述驱动轴（404）通过皮带驱动多个转轴（402）转动，所述驱动轴（404）上开设有多个接线孔（403），多个所述滑孔（107）、斜槽（202）、接线孔（403）与微流量通道（104）在竖直方向上均一一对应。9.根据权利要求8所述的一种微流量多孔金属材料的制备方法，其特征在于：所述驱动轴（404）右侧滑动连接有两个对称的卡齿（405），两个所述卡齿（405）均与驱动轴（404）之间固接有弹簧ⅱ（406），所述驱动轴（404）右部转动连接有齿轮（407），所述齿轮（407）内侧固接有多个棘齿（408），所述棘齿（408）下侧面设置为斜面，所述卡齿（405）上侧面设置为斜面，所述连杆（301）上端固接有齿条（302），所述齿条（302）设置在齿轮（407）下方，所述齿轮（407）与齿条（302）啮合。
10.根据权利要求1所述的一种微流量多孔金属材料的制备方法制备的微流量多孔金属材料，其特征在于：包括多孔材料（501），所述多孔材料（501）内部设置有多个流量孔（502）。

技术总结
本发明涉及多孔金属材料技术领域，更具体的说是一种微流量多孔金属材料及其制备方法，方法包括：S1：将微流量通道放入压制装置；S2：向含有微流量通道的压制装置中加入多孔金属原材料，之后压制为初制品材料；S3：将初制品材料进行烧结，制得半成品材料；S4：将烧结后的半成品材料放入除杂剂中浸泡；S5：将浸泡后的材料冲洗；S6：擦干之后制得微流量多孔金属材料。所述压制装置包括外壳，外壳内部滑动连接有顶板，顶板内部可拆卸固接有固定板，固定板上固接有多个微流量通道，外壳顶端开设有多个滑孔，所述顶板下侧固接有液压杆。材料包括多孔材料，所述多孔材料内部设置有多个流量孔，其有益效果为制备时控制多孔材料的可控孔大小。有益效果为制备时控制多孔材料的可控孔大小。有益效果为制备时控制多孔材料的可控孔大小。


技术研发人员：杨倩 王晨曦 张志明
受保护的技术使用者：杨倩
技术研发日：2023.04.20
技术公布日：2023/7/20