Способ получения пористых материалов Советский патент 1983 года по МПК B01D39/00 

00

IN:

со Изобретение относится к области получения пористых материалов из металлических сплавов, в том числе на основе благородных металлов и металлов, образующих при окислении летучие окислы, и может быть испол эовано для изготовления пористых покрытий на готовых изделиях, изго товления фильтров и катализаторов большой удельной поверхностью, при готовления композиционных материалов, пайки в электронной технике. Известен способ получения порис тых металлов путем введения в расплав легирующей присадки, образующей газовую фазу при затвердевании Недостатком этого.способа является невозможность непосредственного создания пористости в готовых изделиях геометрической ф глы или создания на них пористых по крытий определенной толщины Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения пористых материалов, заключающийся в том, что изде лия из металла подвергают термообработке в присутствии кислородсодержащего газа до получения слоя компактной окалины с последующим его восстановлением газообразным восстановителем до металлаС2. Одт;нако реализовать существующий способ не удается в случае сплавов на Основе благородных метал лов и металлов, образующих при. оки лении летучие окислы. Это обусловлено тем, что -в известном способе для создания порис того покрытия необходимо предварительно на поверхности изделия получить слой компактного окисла. Осу ществить на практике подобный-процесс для сплавов на основе благородных металлов и металлов, образующих летучие окислы, не представляется возможным, Целью изобретения является получение любой сообщающейся и ре .улируемой пористости, преимущественно в сплавах на основе благородн металлов и металлов, образующих при окислении летучие, окислы. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения пористых металлических материалов путем термообработки изделия из металла в присутствии кислородсодержа щего газа до получения окалины с по следующим его восстановлением г азообразны-м восстановителем до металла, изделия дополнительно подвергают стабилизирующему отжигу в среде нейтрального газа в и 1тервале температур 0,6-0,9 Тпд, При этом нейтральная атмосфера отжига выбрана для того, чтобы пред Отвратить восстановление второй фазы сплава под слоем пористости в течение стабилизирующего отжига. Интервал температур обработки выбран из следующих соображений. Экспериментально установлено, что давление га зообразных продуктов реакции восстановления в дискретных порах превыша ет механическую прочность материала при температурах выше 0,6 Тд, это приводит к росту пор и их слиянию в сообщающиеся цепочки. С увеличением температуры отжига в сплаве интенси фицируется процесс рекристаллизации, и при температурах выше 0,9 Tf,д он препятствует образовавк;- сообщающейся пористости по всей глубине пористого слоя. Предложенный способ реализуется следующим образом, В качестве заготовки берут готовое изделие после восстановительного отжига и изготовляемое преимущественно из сплава на основе бла1;ородных металлов или металлов, образующих при окислении летучие окислы, в котором содержатся дискретные включения второй фазы, способные образовывать при восстановлении газообразные продукты реакции. Затем эту заготовку подвергают стабилизирующему отжигу в нейтральной атмосфере в интервале температур 0,6-0,9 в процессе которого дискретные поры под действием внутреннего давленА газообразных продуктов реакции восстановления растут и сливаются в сообщающиеся цепочки. Реализация такой обработки приводит к созданию в материале пористого слоя строго определенной толщины. Достижение необходимых параметров сообщающейся пористости i осуществляется за счет изменения содержания второй фазы в сплаве и выбора соответствующей температуры ,: и длительности стабилизирующего отжигаПример 1. Получение.пористого сплава серебра. Проводилась обработка сплава А-2,4 ат.%, В качестве заготовки брали плоский образец размером 14x28 мм и толщиной 0,6 мм, полученный в результате восстановления в атмосфере водорода при 430°С сплава серебра, содержащего дискретные включения закиси медио Стабилизирующий отжиг проводили в кварцевой ампуле, через которую пропускали технически чистый аргон. Ампулу помешали в разогретую до 670°С печь сопротивления и выдерживали в течение.15 мин после чего ее охлаждали на воздухе до комнатной температуры. В результате в образце получают сообщающуюся пористость по всей

толщине восстановленного сплава с размером пор порядка 3 мкм.

Пример 2. Получение пористой меди.

Стабилизирующему отжигу подвергали образец размером 14x28 мм и толщиной 0,8 мм,. полученный в результате восстановления в атмосфере водорода при 500°С сплава меди с 0,41 вес.% кислорода, в котором кислород в основном сосредоточен в частицах закиси меди. Отжигпроводили в кварцевой ампуле в токе технит чески чистого аргона при нормальном давлении. Ампулу помещали в разогретую до 730°с печь сопротивления и

выдерживали в течение 10 мин, , затем охлаждали на воздухе до комнатной температуры. Получают образец, кото1Ж1Й содержит пористый металл по всей толщине восстановленного сплава с размером пор порядка 2,5 мкм.

Использование способа получения пористых металлических материалов обеспечивает по сравнению с из - вестным достижение любой формы сообщающейся и регулируемой пористости, преимущественно в сплавах на основе благородных металлов и металлов, образующих при окислении летучие окислы.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий термообработку изделия из металла в присутствии кислородсодержащего газа до получения слоя компактной окалины G последующим его восстановлением газбообразным восстановителем до металла, отличающийся тем, что, с целью получения любой формы сообщающейся и регулируемой пористости, преимущественно в сплавах на основе благородных металлов и металлов, образующих при окислении летучие окислы, изделия дополнительно подвергают стабилизирующемуф отжигу в среде нейтрального газа ъ в интервале температур 0,6-0,9 .