[发明专利]一种梯度多孔金属的共凝胶注模成形方法

权利要求书

1.一种梯度多孔金属的共凝胶注模成形方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤A

按质量比，单体：交联剂＝(5～15):1配取单体、交联剂，并将配取的单体、交联剂作为溶质，将所述溶质溶于有机溶剂中，得到质量百分浓度为5～40％的预混液；

步骤B

设计原料粉末体积浓度为A1、A2……Ai的系列浆料；按设计的浓度配取金属粉末、预混液；并按所配取金属粉末质量的0.5～3％配取分散剂；将所配取的金属粉末、预混液、分散剂混合均匀后，得到原料粉末体积浓度为A1、A2……Ai的系列浆料；所述i为正整数且大于等于2；所述A1、A2……Ai的取值为40％～55％；

步骤C

按体积浓度大小，从高到低对步骤B所得系列浆料进行排序，得到第一浆料、第二浆料、……第i浆料；分别对第一浆料、第二浆料、……第i浆料进行真空除气后，再分别加入浆料中单体质量0.1～1wt％的引发剂和催化剂，搅拌均匀；接着按第一浆料配第一注入口、第二浆料配第二注入口、……第i浆料配第i注入口的配对关系，同时将第一浆料、第二浆料、……第i浆料注入模具中，注入完成后，真空静置，接着升温至50～70℃，得到固化的坯体；

步骤D

除去步骤C所得固化的坯体中的有机溶剂；然后升温至350-550℃，保温，随后继续以>10℃/min的升温速率升温至950～1250℃下进行微波烧结，得到梯度多孔金属。

2.根据权利要求1所述的一种梯度多孔金属的共凝胶注模成形方法，其特征在于：所述梯度多孔金属选自梯度多孔NiTi合金、梯度多孔钛、梯度多孔钛合金中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种梯度多孔金属的共凝胶注模成形方法，其特征在于：当所述梯度多孔金属为梯度多孔NiTi合金时，其制备方法包括下述步骤：

步骤一

按Ni:Ti原子比＝0.95-1.05:0.95-1.05配取Ni源、Ti源；混合均匀，得到原料粉末；所述Ni源为Ni粉，所述Ti源为Ti粉或TiH₂粉；

步骤二

按质量比，单体：交联剂＝(5～15):1配取单体、交联剂，并将配取的单体、交联剂作为溶质，将所述溶质溶于有机溶剂中，得到质量百分浓度为5～40％的预混液；

步骤三

设计原料粉末体积浓度为A1、A2……Ai的系列浆料；按设计的浓度配取原料粉末、预混液；并按所配取原料粉末质量的0.5～3％配取分散剂；将所配取的原料粉末、预混液、分散剂混合均匀后，得到原料粉末体积浓度为A1、A2……Ai的系列浆料；所述i为正整数且大于等于2；所述A1、A2……Ai的取值为40％～55％；

步骤四

按体积浓度大小，从高到低对步骤三所得系列浆料进行排序，得到第一浆料、第二浆料、……第i浆料；分别对第一浆料、第二浆料、……第i浆料进行真空除气后，再分别加入浆料中单体质量0.1～1wt％的引发剂和催化剂，搅拌均匀；接着按第一浆料配第一注入口、第二浆料配第二注入口、……第i浆料配第i注入口的配对关系，同时将第一浆料、第二浆料、……第i浆料注入模具中，注入完成后，真空静置，接着升温至50～70℃，得到固化的坯体；

步骤五

除去步骤四所得固化的坯体中的有机溶剂；然后升温至350-550℃，保温，随后继续以>10℃/min的升温速率升温至950～1100℃下进行微波烧结，得到梯度多孔NiTi合金。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种梯度多孔金属的共凝胶注模成形方法，其特征在于：

单体为甲基丙烯酸-2-羟基乙酯；

交联剂为己二醇二丙烯酸酯或二乙二醇二丙烯酸酯，

溶剂为正辛醇，

引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯，

催化剂为N，N-二甲基苯胺，

分散剂选自silok7050分散剂、silok7074分散剂、油酸、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种梯度多孔金属的共凝胶注模成形方法，其特征在于：按原料粉末总质量的0～8wt％配取造孔剂；所配取的造孔剂与原料粉末在保护气氛下混合均匀后用于所述步骤三或步骤B。