[发明专利]一种通孔泡沫铜的制备方法

权利要求书

1.一种通孔泡沫铜的制备方法，其特征在于将不同大小的前驱体金属铝球按孔结构需要进行选料混配，在放置到混料机内混合均匀，之后进行酸处理并压制，再放到烧结炉中，在氩气保护下进行烧结，获得具有一定强度的烧结体，即渗流前驱体，将烧结的渗流前驱体预热到一定温度，把铜或铜合金加热熔化后，通过压力渗流的方法快速渗入到具有一定预热温度的渗流前驱体中，冷却得到铜或铜合金与前驱体金属铝球的复合体，将此复合体再加热到高于铝的熔点、低于铜或铜合金熔点的温度，使前驱体金属铝从复合体中熔除，熔除的铝可回收循环使用，剩余的高熔点金属骨架冷却后，即是通孔泡沫铜或通孔泡沫铜合金。

2.根据权利要求1所述的通孔泡沫铜的制备方法，其特征是：

(1)前驱体选料：前驱体金属球采用纯铝制作，前驱体金属铝大球直径1～5mm，前驱体金属铝小球直径0.1～0.5mm，采用大球、小球各一种，大小球的体积比根据需要的孔隙率、孔径确定，大小金属铝球按体积比：3～11∶1进行混料；

(2)前驱体混料：将混合好的金属铝球放到混料机中混合，混料机转速在50～300rpm范围，混合时间为10～70min.，金属铝球混料充分后获得理想密堆结构；

(3)酸处理：将金属铝球混合料用酸浓度0.5～10vol.％的氢氟酸或盐酸水溶液浸泡10～100min；

(4)压制：将经酸处理过金属铝球混合料在压力机上用5MPa～50MPa的压力压制；

(5)烧结：压制后的金属铝球混合料放到烧结炉中，控制烧结温度为300℃～620℃，在氩气保护气体保护下烧结10～100min.，获得具有一定强度的烧结渗流前驱体；

(6)前驱体预热：将前驱体加热到300℃～620℃预热，预热时间5～100min；

(7)基体金属熔化：基体金属选用铜或铜合金，熔化温度高于基体金属熔点温度50℃～300℃，保温时间：20～100min；

(8)压力渗流：控制基体金属温度低于上述基体金属熔化温度10℃～15℃、渗流压力为5MPa～50MPa，以1～10mm/s的渗流速度将基体金属压入预热的前驱体中，渗流后得到的复合体用水用冷却；

(9)前驱体熔除：将复合体放加热到750℃～900℃，保温10～100min，让前驱体铝从复合体中熔除，熔除的铝回收再利用，剩余的高熔点金属骨架冷却后，即获得通孔泡沫铜或通孔泡沫铜合金。

3.根据权利要求1或2所述的通孔泡沫铜的制备方法，其特征是选料时采用大球、小球金属铝球各一种，大小球的体积比应依据需要的孔隙率、孔径确定，金属铝球混料充分后获得理想的密堆结构，此结构渗流复模后即为泡沫铜的结构。

4.根据权利要求1或2所述的通孔泡沫铜的制备方法，其特征为金属铝球混合料经酸处理，其表面氧化膜软化，压制、烧结时易形成金属间的结合，保证烧结质量。

5.根据权利要求1或2所述的通孔泡沫铜的制备方法，其特征是将压力渗流后获得的复合体加热到铝的熔点以上、铜或铜合金的熔点以下的温度范围内，并保温一定时间，熔除前驱体金属铝，熔除后的铝回收循环利用。

6.根据权利要求1或2所述的通孔泡沫铜的制备方法，其特征是复合体冷却采用水冷，先驱体熔除后的冷却采用空冷。