[實用新型]過濾材料以及應用該過濾材料的過濾元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620384220.3
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN206214907U
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設計）人: 高麟;汪濤;蔣一可;王韜;張偉;李波
• 申請（專利權）人: 成都易態(tài)科技有限公司
• 主分類號: B01D39/20
• 分類號: B01D39/20;C23C4/11
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙)51227
• 代理人: 王睿

技術領域

本實用新型涉及一種過濾材料以及應用該過濾材料的過濾元件。

背景技術

現(xiàn)有技術控制孔徑的方法主要為通過改變粉末形貌、不同粒徑粉末間的搭配使用實現(xiàn)對孔徑的調(diào)控、調(diào)價軋制工藝、燒結制度等制備工藝參數(shù)進行調(diào)控。但改變粉末在改變孔徑的同時對膜的通孔隙度有較大影響，整個孔結構形態(tài)及曲折因子等都將發(fā)生變化。通過燒結制度調(diào)節(jié)孔徑，對溫場的要求較高，孔徑≤5μm的孔隙在溫度較高的條件下極易閉合形成閉孔，對需要制備小孔徑膜材料的要求不易滿足，通孔率減少透氣度下降；例如，以-400目的電解鎳粉為原料制備的多孔金屬箔，孔徑為15-20μm，通量≥3000m³/m²·h·kpa；以5-10μm的電解鎳粉為原料制備的多孔金屬箔，孔徑為5-10μm，通量約300m³/m²·h·kpa；以10-15μm的羰基鎳粉為原料制備的多孔金屬箔，孔徑為14-18μm，通量約2000m³/m²·h·kpa，孔徑在大幅降低的同時通量受限。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種過濾材料及其制備方法，該過濾材料的孔徑較小，孔隙率高且制備方法簡單。本實用新型還要提供應用該過濾材料的過濾元件。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為一種過濾材料，所述過濾材料包括多孔材料基材，在多孔材料基材的孔隙表面附著有熱噴涂涂層，所述熱噴涂涂層上分布有固體顆粒。當熱噴涂涂層附著于多孔材料基材的孔隙表面時，可以在不改變孔的數(shù)量的前提下有效減小孔徑，在保持較高的孔隙率的前提下提升過濾精度。固體顆粒在熱噴涂涂層表面堆積，不僅形成二次孔隙，而且使過濾材料的比表面積顯著提升；如果熱噴涂涂層光滑且較厚，則涂層易脫落及導致堵塞孔隙，因此最終過濾材料的孔徑難以達到納米級。與光滑的涂層相比，含有固體顆粒的涂層可以使過濾材料的孔徑達到納米級且保持較高的孔隙率。

進一步，所述多孔材料基材為泡沫金屬。進一步，所述泡沫金屬為泡沫鎳、泡沫鎳合金、泡沫銅、泡沫銅合金、泡沫鋁、泡沫鋁合金中的任意一種。泡沫金屬是一種具有超高孔隙率的三維網(wǎng)狀材料，但是其較大的孔徑限制了其應用。由于泡沫金屬的孔徑較大，因此多孔材料基材可進一步優(yōu)選為壓縮后的泡沫金屬。進一步，所述多孔材料基材由至少兩層泡沫金屬疊加壓縮而成。所述泡沫金屬的平均孔徑為0.01-0.5mm，孔隙率為60-95％。

進一步，所述壓縮為軋制。當所述多孔材料基材由一層泡沫金屬軋制而成時，通過軋制得到的多孔薄膜的孔徑及厚度分布均勻。當所述多孔材料基材由至少兩層泡沫金屬疊加軋制而成時，通過軋制得到的多孔薄膜不僅孔徑及厚度分布均勻，而且各層泡沫金屬之間的結合力更強，不易剝離。進一步，所述軋制為熱軋或冷軋。

進一步，所述軋制的壓力為50-600T(1T等于133.322Pa)。軋制壓力過大，可能導致最終過濾材料的孔隙過小，當過濾材料較厚時，過濾阻力顯著增加。軋制壓力過小，不僅孔徑難以達到要求，而且相鄰泡沫金屬之間的結合力差。所述軋制的壓力優(yōu)選為200-400T。通過調(diào)節(jié)軋制壓力的大小，可以制備出不同孔徑的過濾材料，不同孔徑的過濾材料可以進一步組成多級過濾元件。

進一步，所述多孔材料基材由固溶體合金、面心立方結構的金屬單質(zhì)或體心立方結構的金屬單質(zhì)為基體相的金屬多孔材料所構成，其與公布號為CN104759629A的中國專利申請中記載的柔性多孔金屬膜的制備方法相似或采用現(xiàn)有的其它類似方法制成。上述多孔材料因其制備工藝的限制，其孔徑一般較大，當應用于室內(nèi)空氣凈化時，過濾精度差，難以滿足室內(nèi)空氣凈化質(zhì)量要求。采用上述方法，以所述多孔材料為基材，通過在基材的孔隙表面增加熱噴涂涂層，可以有效減小基材的孔徑，從而提升其過濾精度。進一步，所述多孔材料基材的平均孔徑為5-100μm，孔隙率為25-70％。

進一步，所述涂層包含鎳基合金、鐵基合金、鈷基合金中的任意一種。上述涂層材料的物化穩(wěn)定性好，可以顯著提升多孔材料基材的使用壽命和使用范圍。