[发明专利]一种梯度多孔NiTi形状记忆合金的制备方法

权利要求书

1.一种梯度多孔NiTi形状记忆合金的制备方法，其特征在于,包括以下操作步骤：

（1）把Ni粉和Ti粉按照Ni原子和Ti原子比为（50~51）：（50~49）混合均匀，得到混合粉末A；把Ni粉和Ti粉按照Ni原子和Ti原子比为（50~51）：（50~49）混合均匀后，再加入一定量的造孔剂，然后将Ni粉、Ti粉和造孔剂混合均匀，得到混合粉末B；

（2）使用模具将混合粉末A压制成空心圆筒状的外坯，再向外坯的内孔中填充混合粉末B，填满后再压制成型，得到同心分层结构的粉末生坯；

（3）将粉末生坯放置于管式炉中，在真空状态进行加热烧结，得到梯度多孔NiTi形状记忆合金。

2.根据权利要求1所述的一种梯度多孔NiTi形状记忆合金的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述造孔剂为NH₄HCO₃颗粒，所述混合粉末B中含有NH₄HCO₃颗粒的质量分数为30%~35%。

3.根据权利要求2所述的一种梯度多孔NiTi形状记忆合金的制备方法，其特征在于：所述NH₄HCO₃颗粒的粒径大小为250μm~300μm。

4.根据权利要求1所述的一种梯度多孔NiTi形状记忆合金的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述模具包括模套、顶模、外坯压模、底模环、底模块和芯棒，所述混合粉末A和混合粉末B被压制成同心分层结构的粉末生坯的过程为：

I、所述底模环置于模套的套孔的底部，再将芯棒固定插入外坯压模，从而底模环、芯棒与模套形成底部不通的环状空隙，然后向此环状空隙填充入一定高度的混合粉末A，再用套于芯棒的外坯压模将混合粉末压实，得到外坯；

II、将固定芯棒从底模环和模套中抽出，同时将底模块插入底模环的通孔，此时，再向外坯的内孔填充混合粉末B，形成内芯；

III、当混合粉末B的高度与外坯的高底相等时，抽出外坯压模，再把顶模插入套孔对内芯和外坯进行整体压实；

IV、使用万能液压机向顶模施加350MPa~450MPa的作用力，并保持5分钟，再将内芯和外坯压制成的粉末生坯取出套孔。

5.根据权利要求4所述的一种梯度多孔NiTi形状记忆合金的制备方法，其特征在于：步骤II所述外坯的厚度与步骤II所述内芯的直径的比值为1:9。

6.根据权利要求4所述的一种梯度多孔NiTi形状记忆合金的制备方法，其特征在于：所述模套的截面为同心圆环，所述顶模为圆柱棒，且顶模与套孔匹配，同时顶模的长度为套孔高度的1~1.2倍；

所述外坯压模的截面为同心圆环，所述外坯压模的外径大小与套孔匹配，而内径大小与圆柱状的芯棒匹配，且外坯压模的高底为套孔高度的0.9~1.1倍；

所述底模环的截面为同心圆的圆环，所述底模环的通孔大小与芯棒的直径匹配，且底模环的高底为套孔高度的0.2~0.3倍，所述芯棒的长底为套孔高度的1.2~1.5倍；

所述底模块的高底与底模环的高度相等，同时底模块与底模环的通孔尺寸大小匹配。

7.根据权利要求4所述的一种梯度多孔NiTi形状记忆合金的制备方法，其特征在于：所述模具采用的材料为Cr12。

8.根据权利要求1所述的一种梯度多孔NiTi形状记忆合金的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述粉末生坯在管式炉中，在真空状态下，先以200℃~300℃的温度下加热1h~2h，从而去除粉末生坯中的造孔剂；然后以一定的速率将加热温度提升到1000℃~1200℃，并将提升后的温度保持2.5h~3.5h，从而将粉末生坯烧结成梯度多孔NiTi形状记忆合金。

9.根据权利要求8所述的一种梯度多孔NiTi形状记忆合金的制备方法，其特征在于：所述速率大小为6℃/min~8℃/min。

10.根据权利要求1所述的一种梯度多孔NiTi形状记忆合金的制备方法，其特征在于：所述Ni粉与Ti粉按比例混合时，采用球磨法进行混合。