[發(fā)明專利]FeAl金屬間多孔材料支撐體及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710134561.4
• 申請日: 2017-03-08
• 公開（公告）號: CN106893898B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李啟云;劉超蓮
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南云平環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/08;B22F3/11
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本發(fā)明公開一種FeAl金屬間多孔材料支撐體的制備方法。包括如下步驟：取粒徑為10?50μm的Fe粉、粒徑為10?50μm的Al粉，粒徑為0.1?0.5μm的Si粉，并按質(zhì)量百分比Fe粉：Al粉：Si粉＝(30～40)：(50～65)：(5～15)混合；加入占總重量5?10％的中溫造孔劑和占總重量5?10％的高溫造孔劑；將混合物料壓制成型；將壓制成型后的坯料在真空狀態(tài)下依次進行低溫、中溫、高溫階段焙燒保溫工藝，形成支撐體毛坯；將所述支撐體毛坯加熱至燒結(jié)溫度，得到FeAl金屬間多孔材料支撐體。本發(fā)明提供的FeAl金屬件多孔材料支撐體的制備方法，制備得到的支撐體具有抗壓強度高、孔隙率大、且孔徑大的優(yōu)點。本發(fā)明還提供一種通過該制備方法制備得到的FeAl金屬件多孔材料支撐體。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種FeAl金屬間多孔材料支撐體及其制備方法。

【背景技術(shù)】

金屬間化合物是一種介于陶瓷與金屬材料之間的新型材料，具有耐高溫、可加工性等，一些惰性金屬制成的金屬間化合物更是具有耐酸堿的優(yōu)異性能，更為獨特是其孔隙結(jié)構(gòu)，根據(jù)制備方法的不同以及制備金屬原子的種類不同，其孔隙直徑可在微米級別，所以其可以用于高溫過濾，甚至作為分子選擇性過濾原材料。

金屬間化合物的制備方法一般采用反應(yīng)合成法，在金屬粉末燒結(jié)過程中，利用元素原子數(shù)量及大小的不同，元素偏擴散形成Kirkendall效應(yīng)，在材料中產(chǎn)生一定量的Frenkel孔隙，此類方法制備的孔隙率較低，孔徑較小，對于需要高孔隙率、孔隙較大的支撐體材料來說，在滿足支撐體負(fù)載活性物質(zhì)以后，很難保證其孔隙率及孔徑大小符合要求。

相關(guān)技術(shù)中，為了制備高孔隙率的金屬間化合物材料，一般采用造孔劑進行造孔，提高孔隙率及孔徑大小。中國專利CN201010595732“一種制備泡沫TiAl金屬間化合物的方法”中，采用低溫、中溫、高溫造孔的方法制備出孔隙率高達(dá)80％的孔隙材料，但是，其采用的主要元素為Ti，價格昂貴，且其制備的孔隙材料為泡沫狀，不能滿足支撐體材料具有良好的抗壓性能和抗震性能，其應(yīng)用受到限制。

因此，有必要提供一種新的工藝解決上述技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是克服上述技術(shù)問題，提供一種FeAl金屬間多孔材料支撐體的制備方法，制備得到的FeAl金屬間多孔材料支撐體具有抗壓強度高、孔隙率大、且孔徑大的優(yōu)點。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種FeAl金屬間多孔材料支撐體的制備方法，包括如下步驟：

步驟S1：取粒徑為10-50μm的Fe粉、粒徑為10-50μm的Al粉，粒徑為0.1-0.5μm的Si粉，并按質(zhì)量百分比Fe粉：Al粉：Si粉＝(30～40)：(50～65)：(5～15)混合；

步驟S2：加入占總重量5-10％的中溫造孔劑和占總重量5-10％的高溫造孔劑，并混合均勻；其中總重量為Fe粉、Al粉、Si粉、中溫造孔劑和高溫造孔劑的質(zhì)量和；

步驟S3：將混合物料置于成型模具中壓制成型，得到載體坯料；

步驟S4：將成型后的所述載體坯料在真空狀態(tài)下依次進行低溫、中溫、高溫階段焙燒保溫工藝：從常溫到105℃，升溫速度5℃/min，并在105℃保溫30～60min；從105℃到500℃，升溫速度5～10℃/min，500℃下保溫60～120min；從500℃到1000℃，升溫速度2～5℃/min，在1000℃保溫60～120min，形成FeAl金屬間多孔材料支撐體。

優(yōu)選的，所述步驟S4中，真空度為1.0×10^-2Pa-1.0×10^-1Pa。

優(yōu)選的，所述步驟S2中，所述中溫造孔劑為PEG200、PEG400、AEO-3、甘油中的一種或兩種。