[發明專利]金屬纖維氈的制備方法

有效

• 申請號: 201410061055.3
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN103785830A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 徐治國;趙長穎;王美琴
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B22F3/11
• 分類號: B22F3/11;B01D39/20;C09K5/14
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術領域

本發明涉及的是一種金屬多孔材料加工技術領域的方法，具體是一種用通過調節無鉛焊錫膏松香的含量將金屬纖維燒結在一起制備金屬纖維氈的方法。

背景技術

金屬纖維氈是一種新型的多孔材料，它的比表面積大，相對密度較小，性價比高，具有良好的消音、過濾、傳熱和力學性能，在環保、化工、醫療和能源動力領域有較高的研究價值和廣泛的應用前景。金屬纖維之間的結合狀態和孔隙分布是決定金屬纖維氈性能優劣的關鍵因素。

經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN101607157A，公告日2009-12-23，記載了一種鐵鉻鋁金屬纖維過濾材料的制備方法，其特征用鋪氈機將鐵鉻鋁纖維絨在表面刷有氧化鋁粉的鐵鉻鋁板上鋪制，然后將已鋪好的金屬纖維連同鐵鉻鋁板放入真空燒結爐內燒結，最后將取出的金屬纖維燒結氈用整平機整平；中國專利文獻號CN102068857A，公告日2011-05-25，記載了一種金屬纖維氈的生產方法，其特征在于得到短切纖維后，先通過布氈機布氈的方法獲得單層的疏松多孔的金屬纖維氈，然后將其疊加后，放入真空燒結爐中燒結，燒結溫度為1100～1500℃，保溫時間為1～5小時，冷卻降溫后，得到一定孔隙率的金屬纖維氈，最后將燒結后的金屬纖維氈再經過軋機壓制后調節厚度，得到規定厚度的金屬纖維氈成品；中國專利文獻號CN102861912A，公告日2013-01-09，記載了一種金屬纖維氈的制備方法，其特征是先在再將其在保護氣氛中燒結，得到金屬纖維氈。

然而，上述現有技術要么工藝較為復雜，制作成本較高，要么在真空爐燒結的溫度過高，易把金屬纖維燒結變形，破環其固有的形狀，影響金屬纖維氈的性能。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種金屬纖維氈的制備方法，通過調節無鉛焊錫膏松香含量焊接絮狀金屬纖維制備金屬纖維氈，降低了對馬弗爐的極限使用溫度要求，減少了生產成本，促進了金屬纖維氈的推廣應用。

本發明是通過以下技術方案實現的：本發明通過將金屬纖維用加入松香稀釋的無鉛焊錫膏中浸濕后進行堆壓加熱，經冷卻后制成金屬纖維氈。

所述的金屬纖維通過纖維牽切機將金屬絲切制而成，優選為：選取長度1000mm～1500mm的金屬線，送到纖維牽切機中切割得到長度為5mm～40mm的金屬纖維，然后放到纖維分散機分散成絮狀，并確保纖維不團聚。

所述的金屬是指：鐵、銅或鎳。

所述的堆壓是指：采用重物壓于堆積的金屬纖維上，并確保金屬纖維不變形

所述的加熱優選為在保護氣氛中進行，進一步優選為：首先加熱到120～150℃至使松香揮發，再加熱220～250℃，在保護氣氛中使無鉛焊錫熔化

所述的加熱具體是指：先加熱至120～150℃，使無鉛焊錫膏內的松香蒸發，保持5～15分鐘，然后充入保護氣氛并加熱至220～250℃，使無鉛焊錫熔化，保持2～3分鐘后，關掉電源，冷卻至常溫。其機理在于：制備孔隙率較大的金屬纖維氈時，因為無鉛焊錫膏內松香含量較少，蒸發需要的時間較少，故保持時間較短，為5～10分鐘；制備孔隙率較小的金屬纖維氈時，因為無鉛焊錫膏內松香含量相對較多，蒸發需要的時間較多，故保持時間較長，為10～15分鐘。

所述的無鉛焊錫膏是指：其主要金屬成份為錫、銀、銅，根據金屬纖維氈孔隙率大小，調節加入無鉛焊錫膏中松香質量。

所述的加入松香的比例與無鉛焊錫膏的質量比為（1～4）:10，具體為：金屬纖維氈孔隙率為0.9～0.98時，相對稠一點的無鉛焊錫膏容易到達金屬纖維之間的連接點，加入的松香與無鉛焊錫膏的質量比為（1～2）:10；金屬纖維氈孔隙率0.8～0.9時，相對稀一點的無鉛焊錫膏容易到達金屬纖維之間的連接點，加入的松香與無鉛焊錫膏的質量比為（3～4）:10。

所述的保護氣為氮氣、氬氣或其組合。

本發明通過上述方法制備得到的金屬纖維氈，其纖維孔隙率達到0.80～0.98；纖維直徑為5μm～20μm。

本發明涉及上述金屬纖維氈的具體應用，可將其用于制備換熱材料或汽車尾氣過濾材料。

技術效果

與現有技術相比，本發明制備金屬纖維氈時馬弗爐的用電量較現有技術減少70%～90%，同時節省20～30%的工藝時間以及10～20%的人力成本。由于本發明在燒結金屬纖維氈時溫度相對較低，金屬纖維保持原來的形狀，較以往發明制備的產品質量更好。

附圖說明

圖1為本發明不銹鋼纖維氈實物圖。

具體實施方式