一種Ａｌ或Ａｌ合金粉的多孔燒結(jié)材料的制造方法，包括以Ａｌ或Ａｌ的合金粉為基礎(chǔ)粉、使用比基礎(chǔ)粉的熔點低、又能產(chǎn)生液相的Ａｌ合金粉、或者是使用其他１種或２種以上的合金粉、其金屬粉比基礎(chǔ)粉的熔點溫度低、同時又能和基礎(chǔ)粉在溶融時產(chǎn)生共晶反應(yīng)的粉末可以混合、將其放進所要求形狀的模具中后、在非氧化或還原氣氛中進行燒結(jié)、在到達所要的厚度之前施加壓力０．９×１０↑［－３］ｋｇｆ／ｃｍ↑［２］～２０×１０↑［－３］ｋｇｆ／ｃｍ↑［２］、而當由于燒結(jié)所引起的收縮到達所需材料的厚度時、燒結(jié)體除周邊部以外形成無加壓狀態(tài)。（*該技術(shù)在2021年保護過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種多孔質(zhì)鋁燒結(jié)材料的制造方法。具體地說涉及對噪聲、雜音具有極好的吸聲特性、同時尺寸精度高、生產(chǎn)性能好的多孔質(zhì)Al燒結(jié)材料的制造方法。因此，對該材料進行了積極地研究開發(fā)。但是，開發(fā)初期如特公昭43-20884號、45-54206號、45-24007號、47-32163號各公報中所述，主要是為了開發(fā)機械部件中對多孔燒結(jié)材料的強度要求高的含油軸承，所以多是開發(fā)作為燒結(jié)成份燒結(jié)性能良好、又容易得到高強度的含銅燒結(jié)材料。特公昭56-11373號公報中公開了在無加壓、非氧化氣氛中進行燒結(jié)，從而得到多孔率40～50％的多孔Al類燒結(jié)材料方法。盡管已廣泛應(yīng)用于吸聲材料、過濾材料等方面，但是在無加壓條件下進行燒結(jié)時，由于燒結(jié)收縮所引起的水平方向·垂直方向燒結(jié)體的自由收縮，所以很難控制其尺寸和多孔率。另外，特公昭61-48566號公開的有關(guān)Al等的多孔燒結(jié)體的制造方法中，雖然記載了燒結(jié)時施加壓力，但在該方法中對基礎(chǔ)粉的Al粉末施加壓力使其變形，以達到破壞表面的氧化膜的目的。所舉例中指出必須對每1個基礎(chǔ)粉末粒子施加平均壓力為60g/cm2以上(若按面壓換算；多孔率＝40％時，其面壓約為36g/cm2＝3.6×10-2kgf/cm2)。顯然這和本專利技術(shù)所述的目的和施加壓力范圍不同。專利技術(shù)要解決的問題點本專利技術(shù)以解決所述的問題為目的，具體的說目的在于提供一種Al類燒結(jié)材料，其不僅尺寸精度好、同時其多孔率控制在最佳范圍以得到最佳的吸聲率和強度。專利技術(shù)詳述本專利技術(shù)提供一種Al或Al合金粉的多孔燒結(jié)材料的制造方法，該方法以Al或Al的合金粉為基礎(chǔ)粉，將其與比所述的基礎(chǔ)粉的熔點低，又能產(chǎn)生液相的Al合金粉，或者是使用比基礎(chǔ)粉的熔點溫度低、同時又能和基礎(chǔ)粉在熔融時產(chǎn)生共晶反應(yīng)的1種或2種以上的金屬粉或合金粉混合，然后將混合的粉末放進所要求形狀的模具中，在非氧化氣氛或還原氣氛中進行燒結(jié)，在到達所要的厚度之前施加0.9×10-3kgf/cm2～20×10-3kgf/cm2的壓力，而當燒結(jié)所引起的收縮到達所需材料的厚度時，燒結(jié)體除外圍部以外形成無加壓狀態(tài)。根據(jù)本專利技術(shù)，鋁粉包括噴霧狀粉末(不規(guī)則形狀粉、球狀粉)、壓碎粉末等，這些都可以用于燒結(jié)多孔材料。本專利技術(shù)可以采用常用于燒結(jié)材料的鋁粉末和鋁合金粉末，如公開于特開昭61-174353中鋁粉末和鋁合金粉末物質(zhì)。根據(jù)本專利技術(shù)，所述的比基礎(chǔ)粉的熔點低、能和基礎(chǔ)粉在熔融時產(chǎn)生共晶反應(yīng)的金屬優(yōu)選選自銅、硅、錳、鎂或其混合物。所述的比基礎(chǔ)粉的熔點低、能和基礎(chǔ)粉在熔融時產(chǎn)生共晶反應(yīng)的合金為一種或兩種以上的鋁合金粉的混合物。優(yōu)選為鋁合金粉。鋁粉的粒度為50μm～1500μm，優(yōu)選為100μm-1200μm，更優(yōu)選200μm-1000μm。粒度分布根據(jù)用途選擇最佳條件，一般細粉越多，越可以得到密度高的多孔材料，相反，粒度越粗越得到密度低的多孔材料。根據(jù)本專利技術(shù)，鋁合金粉的粒度也可以為上述的范圍。優(yōu)選鋁合金粉末的粒度為鋁粉粒度的1/5～1/20。作為基礎(chǔ)粉末的鋁粉或鋁合金粉與其它的金屬或合金粉末的比例可為鋁燒結(jié)材料領(lǐng)域中的常用比例。例如，作為基礎(chǔ)粉的Al粉或Al合金粉是其它金屬或合金粉重量的5-100倍、5-25倍或5-20倍。例如，Al和Si的混合物粉末中Si的含量為1％、2％或5％(Al-1％Si；Al-2％Si；Al-5％Si)?；A(chǔ)粉和其它的粉末應(yīng)混合均勻。鋁粉末和合金粉末的混合粉可由各種加料裝置加入，如加料斗利用自重供給石墨容器中。燒結(jié)溫度應(yīng)小于鋁的熔點。其具體溫度還依所采用的金屬和鋁合金而定。燒結(jié)溫度控制在鋁合金粉末產(chǎn)生固液相溫度、又處于鋁粉末熔點的中間、接近熔點附近。整個工藝應(yīng)緩慢升溫曲線，使合金成分均勻擴散。如600-660℃，620-655℃，更優(yōu)選640-655℃。優(yōu)選燒結(jié)溫度及時間可采用鋁燒結(jié)材料中常用的溫度，如按特公昭60-47322中所示的燒結(jié)溫度和時間進行范圍進行。為提高尺寸精度而施加面壓的最佳范圍為0.9×10-3kgf/cm2～20×10-3kgf/cm2，優(yōu)選為1.1×10-3kgf/cm2～18×10-3kgf/cm2。當燒結(jié)時的施加壓力不滿0.9×10-3kgf/cm3時，無法得到均勻的板厚和多孔率，也無法抑制水平方向的收縮。相反，如果施加壓力超過20×10-3kgf/cm3時，將會使燒結(jié)過度，從而影響的吸聲性能。因此，施加壓力最佳范圍為1.2×10-3kgf/cm3～16×10- 3kgf/cm3。燒結(jié)結(jié)束后，石墨容器進行冷卻區(qū)進行冷卻。以下，結(jié)合附圖對本專利技術(shù)進行詳細說明。附圖說明圖1是制造本專利技術(shù)的多孔Al燒結(jié)材料的制造工藝的一種實施方案在圖1中，以Al為主要成分的原材料粉末1由加料斗2裝入和Al不產(chǎn)生反應(yīng)的容器3(例如，石墨炭容器)中，其裝入厚度超過其容器的深度，即在該容器的邊緣上也同樣留有原材料粉末1。然后在其上蓋上與Al不產(chǎn)生反應(yīng)的蓋4(例如，石墨炭板)，放入具有惰性氣體(N2、Ar，He等)或還原性氣體(H2)的燒結(jié)區(qū)5中進行燒結(jié)，通過冷卻區(qū)6冷卻，然后從容器3中取出，得到多孔Al類燒結(jié)材料7。在圖2中，8是燒結(jié)前無加壓條件下的原材料粉末，9是在無加壓條件下所得到的燒結(jié)體，其水平方向收縮大、垂直方法的收縮不均一。7是本專利技術(shù)的在加壓條件下所得到的燒結(jié)體，和前者相比較水平方向收縮小、垂直方向的收縮也相對均勻。以下詳細說明其理由。當原材料粉末1從加料斗2裝入到容器3時，其密度為約1.0g/cm3，而得到吸聲率和強度為最佳條件的理想吸聲材時的密度為1.5g/cm3、其燒結(jié)時所發(fā)生的體積收縮約為33％。燒結(jié)過程中，加熱時由于主要發(fā)生粉末之間相互熔融而產(chǎn)生垂直方向的收縮，當冷卻時已經(jīng)形成一體的燒結(jié)體由于發(fā)生熱收縮從而產(chǎn)生水平方向的收縮。當該過程是在無加壓條件下進行時，由于爐中的溫度差以及各部分的熱傳導不均一，垂直方向材料的厚度、燒結(jié)狀況發(fā)生較大的偏差。冷卻時由于對燒結(jié)體沒有任何約束，自由地進行熱收縮，所以控制其形狀尺寸是不可能的。而在本專利技術(shù)的燒結(jié)法中，當原材料粉末1在裝入容器3后蓋上蓋4，由于蓋的自重使其產(chǎn)生了壓力，該階段原材料粉末1是和蓋保持著緊密的結(jié)合。從燒結(jié)爐5中對原材料粉末1的熱移動路線進行考察可以發(fā)現(xiàn)，爐的熱源通過輻射、對流將熱量傳送給容器·蓋，然后通過容器·蓋均勻地傳送給和其保持緊密相連的粉末。而且，由于蓋自重產(chǎn)生的壓力，能使加熱時燒結(jié)體的體積收縮保持均一。另外，一旦裝入容器中的粉末低于容器邊緣高度時，由于體積收縮，燒結(jié)體脫離其蓋的壓力，同時也離開了由蓋傳送來的熱傳導，使得燒結(jié)進程急速地停滯。因此可以通過設(shè)定容器的深度、容器邊緣粉末的高度來控制燒結(jié)體的收縮，以得到密度均勻的燒結(jié)體。圖3顯示在無加壓條件下燒結(jié)得到的燒結(jié)體和用本專利技術(shù)的施加壓力狀態(tài)下進行的燒結(jié)所得到的約500mm×500mm×厚100mm的燒結(jié)體其縱-橫方向每50mm的材料厚度分布。無加壓條件下，燒結(jié)體的材料厚度偏差極大，當設(shè)定其中心部為0時，其周邊部為+10mm；而在加壓的條件下所得到的燒結(jié)體的材料厚度偏差大大地得到了改善、偏差值僅為2mm。同時，將中心部和周邊部的表觀密度相比較，無加壓條件下的燒結(jié)體其中心部的密度為1.7g/cm3、周邊部的密度為1.5g/cm3、而加壓條件下所得到本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種Ａｌ或Ａｌ合金粉的多孔燒結(jié)材料的制造方法，包括下列步驟：（１） 將Ａｌ或Ａｌ合金粉基礎(chǔ)粉與比基礎(chǔ)粉的熔點低、又能產(chǎn)生液相的Ａｌ合金粉，或者與比基礎(chǔ)粉的熔點低、能和基礎(chǔ)粉在熔融時產(chǎn)生共晶反應(yīng)的金屬或合金粉混合；（２） 將上述所得的 粉末放進所要求形狀的模具中，在非氧化或還原氣氛中進行燒結(jié)，在到達所要求厚度之前施加０．９×１０↑［－３］ｋｇｆ／ｃｍ↑［２］～２０×１０↑［－３］ｋｇｆ／ｃｍ↑［２］的壓力，而當由于燒結(jié)所引起的收縮到達所需材料的厚度時，燒結(jié)體除周邊部以外形成無加壓狀態(tài)。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：殷德紅，菊地宏佳，
申請(專利權(quán))人：NDC工程技術(shù)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]
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