Способ получения пористых материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОВ 01 Э 3 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Чашеч кинго тела 8. 8)2434775 к. 1960, детельств кл. В 01 о СССР поО 39/00,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1) 2879053/23-262) 25. 01. 806) 23. 12. 83. Бюл. Р 472) А.В.Серебряков и И.Д1) Институт Физики тверд(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХМАТЕРИАЛОВ, включающий термообра.ЯО 1 О 61829 А ботку изделия из металла в присут- -ствии кислородсодержащего газа дополучения слоя компактной окалиные последующим его восстановлениемгазоообраэным восстановителем дометалла, о т л и ч. а ю щ и й с ятем, что, с целью получения любойФормы сообщающейся и регулируемойпористости, преимущественно в сплавах на основе благородных металлови металлов, образующих при окислении летучие окислы, изделия дополнительно подвергают стабилиэирующемуотжигу в среде нейтрального газав интервале температур 0,6-0,9 ТИзобретение относится к областиполучения пористых материалов иэметаллических сплавов, в том числена основе благородных металлов иметаллов, образующих при окислениилетучие окислы, и может быть испольэовано для изготовления пористыхпокрытий на готовых иэделиях, изготовления фильтров и катализаторов сбольщой удельной поверхностью, приготовления композиционных материалов, пайки в электронной технике,Известен способ получения пористых металлов путем введения в расплав легирующей присадки, образующей газовую Фазу при затвердеванииЕ 1.15Недостатком этого способа является невозможность непосредственного создания пористости в готовыхизделиях сложной геометрической Формы или создания на них пористых покрытий определенной толщины.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяспособ получения пористых материа -лов, заключающийся в том, что изделия из металла подвергают термообработке в присутствии кислородсодержащего газа до получения слоякомпактной окалины с последующимего восстановлением газообразнымвосстановителем до металлае 2 Е.Однако реализовать существующий способ не удается в случаесплавов на основе благородных металлов и металлов, образующих при окислении летучие окислы, 35Это обусловлено тем, что в известном способе для создания пористого покрытия необходимо предварительно на поверхности изделия получить слой компактного окисла. Осуществить на практике подобный процесс для сплавов на основе благородных металлов и металлов, образующих летучие окислы, не представляется возможныме 45Целью изобретения является получение любой формы сообщающейся и ре;улируемой пористости, преимущественно в сплавах на основе благородныхметаллов и металлов, образующих приокислении 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 последующим его восстановлением газообразным восстановителем до металла, изделия дополнительно подверга ют стабилизирующему отжигу в среде нейтрального газа в интервале температур 0,6-0,9 ТпПри этом нейтральная атмосфера отжига выбрана для того; чтобы пред" 65 Отвратить восстановление второй фазысплава поц слоем пористости в течение стабилизирующего отжига. Интервал температур обработки выбраниэ следующих соображений. Экспериментально установлено, что давление газообразных продуктов реакции восстановления в дискретных порах превышает механическую прочность материалапри температурах вьлае 0,6 Тод, этоприводит к росту пор и их слиянию всообщающиеся цепочки. С увеличениемтемпературы отжига в сплаве интенсифицируется процесс рекристаллизации,и при температурах выше 0,9 Тяонпрепятствует образованию сообщающейся пористости по всей глубине пористого слоя.Предложенный способ реализуетсяследующим образом.В качестве заготовки берут готовое изделие после восстановительного отжига и изготовляемое преимущественно из сплава на основе благородных металлов или металлов, образующих при окислении летучие окислы, в котором содержатся дискретныевключения второй Фазы, способныеобразовывать при восстановлении газообразные продукты реакции, Затемзту заготовку подвергают стабилизирующему отжигу в нейтральной атмосфере в интервале температур 0,6-0,9 Тп,в процессе которого дискретные поры под действием внутреннего давления газообразных продуктов реакциивосстановления растут и сливаютсяв сообщающиеся цепочки.Реализация такой обработки при -водит к созданию в материале пористого слоя строго огределеннойтолщины. Цостижение необходимых параметров сообщающейся пористостиосуществляется за счет изменениясодержания второй фазы в сплаве ивыбора соответствующей температуры;,и длительности стабилизирующего отжига,П р и м е р 1. Получение пористого сплава серебра,Проводилась обработка сплаваА,4 ат.%, В качестве заготовки брали плоский образец размером 14 х 28 мми толщиной 0,6 мм, полученный в результате восстановления в атмосфереводорода при 430 С сплава серебра, содержащего дискретные включения закиси меди, Стабилизирующийотжиг проводили в кварцевой ампуле,через которую пропускали техническичистый аргон. Ампулу помещали в разогретую до 6700 С печь сопротивления и выдерживали в течение 15 минпосле чего ее охлаждали на воздухедо комнатной температуры,В результате в образце получаютсообщающуюся пористость по всей1061829 Составитель А. ЕвдокимовРедактор Н.Пушненкова Техред О.Неце Корректор И,Муска Заказ 10097/6 Тираж 688ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 еЧПодписное.Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 толщине восстановленного сплава сразмером пор порядка 3 мкм,П р и м е р 2, Получение пористой меди,Стабилизирующему отжигу подвергали образец размером 14 х 28 мм и толщиной 0,8 мм,.полученный в результате восстановления в атмосфере водорода при 500 С сплава меди с0,41 вес.% кислорода, в котором кислород в основном сосредоточен в 10частицах эакиси меди. Отжиг проводили в кварцевой ампуле в токе техни-.чески чистого аргона при нормальномдавлении. Ампулу помещали в раэогретую до 730 С печь сопротивления и 15 выдерживали в течение 10 мин, затемохлаждали на воздухе до комнатнойтемпературы. Получают образец, который содержит пористый металл повсей толщине восстановленного сплава с размером пор порядка 2,5 мкм. Использование способа получения пористых металлических материалов обеспечивает по сравнению с известным достижение любой формы сообщающейся и регулируемой пористости, преимущественно в сплавах на основе благородных металлов и металлов, образующих при окислении летучие окислы.