一种用于制备梯度金属多孔元件的模具及方法技术

本发明专利技术实施例提供的一种用于制备梯度金属多孔元件的模具及方法，模具为管状，包括外模组件

【技术实现步骤摘要】
一种用于制备梯度金属多孔元件的模具及方法


[0001]本专利技术属于过滤元件
，具体涉及一种用于制备梯度金属多孔元件的模具及方法
。

技术介绍

[0002]梯度多孔材料是其多孔性能即孔径
、
孔隙率呈梯度变化的，随着工业的快速发展，高精度
、
高透过率
、
高强度等更高要求的多孔过滤
、
分离产品被逐渐提出，而高精度
、
高透过率性能在均质多孔材料中是存在正向矛盾的，即精度的提高往往导致多孔材料透气性能的大大损失，而透过滤的提升也是需要对精度要求进行一定的让步
。
[0003]梯度多孔材料因其多孔结构的梯度变化和可设计性，可实现高精度与高透过率的同时递增，在过滤分离以及其他领域，梯度高精度
、
高透过率
、
高强度的多孔材料开发具有更广阔的应用前景
。
[0004]现有技术中，制备梯度多孔结构过程中需要通过多次压制成型，过程复杂，导致批量加工效率低的问题
。
另外，还存在多次压制使粉末变形，导致过滤精度变差，以及粉末层之间的结合强度较低易开裂的问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种用于制备梯度金属多孔元件的模具及方法，用于解决现有技术中加工效率低以及易开裂问题
。
[0006]本专利技术实施例提供一种用于制备梯度金属多孔元件的模具，其特征在于，所述模具为管状，包括设置于所述模具外部的外模组件
、
设置于所述外模组件内部的内模组件
、
金属丝网管
、
第一橡胶塞和第二橡胶塞；
[0007]所述金属丝网管位于所述外模组件和所述内模组件之间，并与所述内模组件之间存在第一间隙，与所述外模组件存在第二间隙；所述第一间隙用于装填第一金属粉末，所述第二间隙用于装填第二金属粉末；所述第一金属粉末与所述第二金属粉末的粒度不同；
[0008]所述第一橡胶塞位于所述模具的第一端；所述模具的第一端包括所述内模组件的第一端
、
所述外模组件的第一端和所述金属丝网管的第一端；所述第一橡胶塞的内表面与所述内模组件的第一端的外表面紧密贴合，所述第一橡胶塞与所述外模组件的第一端的内表面与外表面
、
所述金属丝网管的第一端的内表面与外表面紧密贴合，用于固定所述外模组件的第一端
、
所述内模组件的第一端和所述金属丝网管的第一端；
[0009]所述第二橡胶塞位于所述模具的第二端；所述模具的第二端包括所述内模组件的第二端
、
所述外模组件的第二端和所述金属丝网管的第二端；所述第二橡胶塞的内表面与所述内模组件的第二端的外表面紧密贴合，所述第二橡胶塞与所述外模组件的第二端的内表面与外表面
、
所述金属丝网管的第二端的内表面与外表面紧密贴合，用于固定所述外模组件的第二端
、
所述内模组件的第一端和所述金属丝网管的第二端
。
[0010]可选地，所述外模组件包括紧密贴合的第一金属管和第一胶套，所述第一金属管
位于所述第一胶套的外部；
[0011]所述内模组件包括紧密贴合的第二金属管和第二胶套，所述第二胶套位于所述第二金属管的外部；
[0012]所述第一金属管与所述第一胶套的端面平齐；所述第二金属管与所述第二胶套的端面平齐
。
[0013]可选地，所述第一金属管和所述第二金属管管体径向均布有通孔
。
[0014]可选地，所述第一橡胶塞为外径变径管状结构，包括小径端和大径端；
[0015]所述小径端的端面与所述内模组件的端面平齐；所述大径端端面设置凹槽，用于定位所述外模组件
、
所述内模组件和所述金属丝网管
。
[0016]可选地，还包括第一金属卡扣和第二金属卡扣；
[0017]所述第一金属卡扣用于固定所述小径端和所述内模组件；
[0018]所述第二金属卡扣用于固定所述大径端和所述外模组件
。
[0019]本专利技术实施例还提供一种梯度金属多孔元件的制备方法，所述梯度金属多孔元件采用本申请中任一所述的模具制备，所述方法包括
:
[0020]获取所述模具的内模组件和外模组件
、
金属丝网管
、
第一橡胶塞和第二橡胶塞；
[0021]将所述内模组件的第一端套接于所述第一橡胶塞中，使所述内模组件的外表面与所述第一橡胶塞的内表面紧密贴合；
[0022]将所述金属丝网管套设于所述内模组件外部，并将所述金属丝网管的第一端嵌入所述第一橡胶塞中，使所述内模组件的外表面与所述金属丝网管之间存在第一间隙；
[0023]将所述外模组件套设于所述金属丝网管的外部，并将所述外模组件的第一端嵌入所述第一橡胶塞中，使所述外模组件的内表面与所述金属丝网管之间存在第二间隙；
[0024]将第一金属粉末填充进所述第一间隙中，将第二金属粉末填充进所述第二间隙中；所述第一金属粉末与所述第二金属粉末的粒度不同；
[0025]将所述内模组件的第二端套接于所述第二橡胶塞中，并将所述外模组件的第二端
、
所述金属丝网管的第二端嵌入所述第二橡胶塞中，以密封所述第一间隙和所述第二间隙，得到密封后的模具；
[0026]将所述密封后的模具放入冷等静压机中进行压制，使所述第一金属粉末
、
所述金属丝网管和所述第二金属粉末定型，得到毛坯元件；
[0027]依次拆卸所述第二橡胶塞
、
所述外模组件和所述第一橡胶塞后，取出所述毛坯元件；
[0028]对所述毛坯元件进行烧结，得到梯度金属多孔元件
。
[0029]可选地，所述对所述毛坯元件进行烧结，得到梯度金属多孔元件，具体包括：
[0030]将所述毛坯元件放入耐高温料舟中，并在所述毛坯元件的外表面填满耐高温颗粒；
[0031]在真空或惰性气体或氢气的烧结气氛和
1100
～
1400℃
的烧结温度中，对所述毛坯元件烧结2～4小时，降温后得到所述梯度金属多孔元件
。
[0032]可选地，所述将第二金属粉末填充进所述第二间隙中，包括：
[0033]将所述模具的第一端固定后，并将所述模具第二端倾斜第一角度后，将所述第二金属粉末填充进所述第二间隙中，同时采用振动平台进行振实
。
[0034]可选地，所述将所述密封后的模具放入冷等静压机中进行压制，包括：
[0035]将所述密封后的模具放入冷等静压机中，并设置所述冷等静压机的压力范围为
100
～
200Mpa
；
[0036]在所述
100
～
200Mpa
的压力范围中对所述模具进行压制
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于制备梯度金属多孔元件的模具，其特征在于，所述模具为管状，包括设置于所述模具外部的外模组件
、
设置于所述外模组件内部的内模组件
、
金属丝网管
、
第一橡胶塞和第二橡胶塞；所述金属丝网管位于所述外模组件和所述内模组件之间，并与所述内模组件之间存在第一间隙，与所述外模组件存在第二间隙；所述第一间隙用于装填第一金属粉末，所述第二间隙用于装填第二金属粉末；所述第一金属粉末与所述第二金属粉末的粒度不同；所述第一橡胶塞位于所述模具的第一端；所述模具的第一端包括所述内模组件的第一端
、
所述外模组件的第一端和所述金属丝网管的第一端；所述第一橡胶塞的内表面与所述内模组件的第一端的外表面紧密贴合，所述第一橡胶塞与所述外模组件的第一端的内表面与外表面
、
所述金属丝网管的第一端的内表面与外表面紧密贴合，用于固定所述外模组件的第一端
、
所述内模组件的第一端和所述金属丝网管的第一端；所述第二橡胶塞位于所述模具的第二端；所述模具的第二端包括所述内模组件的第二端
、
所述外模组件的第二端和所述金属丝网管的第二端；所述第二橡胶塞的内表面与所述内模组件的第二端的外表面紧密贴合，所述第二橡胶塞与所述外模组件的第二端的内表面与外表面
、
所述金属丝网管的第二端的内表面与外表面紧密贴合，用于固定所述外模组件的第二端
、
所述内模组件的第一端和所述金属丝网管的第二端
。2.
根据权利要求1所述的模具，其特征在于，所述外模组件包括紧密贴合的第一金属管和第一胶套，所述第一金属管位于所述第一胶套的外部；所述内模组件包括紧密贴合的第二金属管和第二胶套，所述第二胶套位于所述第二金属管的外部；所述第一金属管与所述第一胶套的端面平齐；所述第二金属管与所述第二胶套的端面平齐
。3.
根据权利要求2所述的模具，其特征在于，所述第一金属管和所述第二金属管管体径向均布有通孔
。4.
根据权利要求2所述的模具，其特征在于，所述第一橡胶塞为外径变径管状结构，包括小径端和大径端；所述小径端的端面与所述内模组件的端面平齐；所述大径端端面设置凹槽，用于定位所述外模组件
、
所述内模组件和所述金属丝网管
。5.
根据权利要求4所述的模具，其特征在于，还包括第一金属卡扣和第二金属卡扣；所述第一金属卡扣用于固定所述小径端和所述内模组件；所述第二金属卡扣用于固定所述大径端和所述外模组件
。6.
一种梯度金属多孔元件的制备方法，其特征在于，所述梯度金属多孔元件采用权利要求1‑5任一所述的模具制备，所述方法包括
:
获取所述模具的内模组件和外模组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘静，邓颖，李永利，高东，刘丹阳，官桐乐，
申请(专利权)人：西部宝德科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：