[發明專利]泡沫金屬載體煅燒工藝

有效

• 申請號: 201110320147.5
• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN102383088A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 張克金;崔龍;許德超;米新艷;王金興;張喆;于麗娜;潘艷春
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: C23C8/66
• 分類號: C23C8/66
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 王薇

技術領域

本發明涉及一種泡沫金屬載體煅燒工藝，應用于汽車尾氣的后處理行業。

背景技術

當前，全球面臨能源和環境的綜合挑戰。在傳統汽車的排放達標的技術手段選擇方面，人們仍然面臨不少的難題，例如，如何選擇后處理的載體和催化劑等方面。

后處理載體是構成車用后處理平臺的關鍵因素，截止到目前為止，在后處理載體方面絕大多數是進口的陶瓷載體，這種陶瓷載體的機械強度稍差，不太適應于中國的實際情況；同樣，成熟的金屬載體也是被國外的技術和專利壟斷，成為制約中國后處理產業發展的關鍵因素。

因此，如何獲得低成本和高性能的后處理載體是推進該領域技術進步的核心內容。

泡沫金屬是一種物理功能與結構特性一體化的新型工程材料。80年代初國際上開始金屬泡沫材料研制，金屬泡沫材料具備質輕、隔音、過濾和阻燃特性，又有很強的吸震和電磁屏蔽作用，因此，廣泛應用于國防工業。90年代起，泡沫金屬推廣應用于民用工業，例如，高水平的泡沫鎳應用于電容和超級電容的制備。目前，我國泡沫金屬研制和生產技術水平居于世界前列。

從結構上分析和實際測試表明，泡沫金屬是最理想的后處理金屬載體，例如，結構強度高于陶瓷載體，氣流通道紊亂，最容易獲得預想的催化效果，此外，催化劑的涂敷和施工工藝較為簡單，因此，選擇金屬泡沫作為載體，具備理論上的先進性。

泡沫金屬的成本由工藝過程成本和材料成本兩方面所決定，應該把優化過程工藝成本和材料成本同時進行。

考慮到使用成本，作為載體使用的泡沫金屬不可能100%有純鎳和純鉻沉積而成，因此，技術性的鐵摻雜成為必然。但是，由于鐵在高溫下容易被氧化，骨架中的鐵氧化后的強度將降低70%以上，或干脆成為廢品，因此，在泡沫金屬的煅燒中，采用氣氛保護或氫氣進行還原必不可少。

檢索發現很多的泡沫金屬電沉積或制備過程的專利，也有的專利包括了最后的煅燒過程中的氫氣氣氛還原的，但是，還沒有和本專利權項相同的專利申報，例如，專利申請號為CN201010100422.8的‘鈦基四元催化泡沫金屬載體及其制造方法’專利是采用以鈦及鈦合金冶煉獲得三維纖維結構的泡沫鈦金屬材料；專利申請號為CN200810068869.4的‘塑料基泡沫金屬化的方法’專利是將塑料基泡沫浸于低溫熱固化型聚合物銀漿或將低溫熱固化型聚合物銀漿噴涂到塑料基泡沫上，使塑料基泡沫的纖維粘附上導電層，然后再進行電鍍而制備；專利申請號為CN200610117833.1的‘應用于尾氣過濾及催化劑載體的泡沫鐵鉻鋁及其制作工藝’專利，所述的泡沫鐵鉻鋁是以泡沫形狀金屬為基材，在基材的多孔表面進行火焰噴涂鐵鉻鋁；專利申請號為CN200510032174.7的‘三維通孔或部分孔洞彼此相連多孔金屬泡沫及其制備方法’專利是將一種或多種粒徑在1~100μm的金屬或合金粉末均勻分散在含粘接劑的溶液中制成料漿，再將該漿液灌入通孔聚氨酯海綿泡沫中，經烘干、燒結得到三維通孔泡沫金屬材料；專利申請號為CN03208577.X的‘復合金屬多孔鋁’專利是采用泡沫金屬骨架組成的三維網狀結構，采用熱浸鋁方法在該骨架上進行復合金屬鋁；專利申請號為CN00133631.2的‘一種復合泡沫金屬及其制備方法’專利是先將泡沫材料制備導電層，采用電沉積的方法，在泡沫材料上沉積金屬(A)，再在金屬(A)表面沉積另一金屬(B)，經過熱處理后,形成復合泡沫金屬；專利申請號為CN02129612.X的‘一種復合金屬多孔體及其制備方法’專利首先以泡沫材料為芯膜，在該芯膜上沉積一種、或二種、或二種以上金屬制備多孔金屬或多孔合金；之后再以多孔金屬或多孔合金為骨架，在該骨架上采用熱浸方法進行熱浸金屬或合金，即可制備出復合金屬多孔體。

在傳統的泡沫金屬煅燒工藝中，要求采用氫氣氣氛還原的工藝，它要求具備精密的煅燒爐和生產控制工藝，例如，在爐內通入70%氮氣+30%氫氣混合氣體，并在爐體內形成微正壓（0.05~0.1kg/cm2）體系，顯而易見它存在安全方面的問題，此外，氫氣還原的煅燒爐成本以及工藝材料的成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種泡沫金屬載體煅燒工藝，其對現有的制備工藝進行了優化，降低了成本，減少了生產安全隱患，并改進對成品的熱處理工藝。