[發明專利]一種氫分離用Ni基復合膜管及其制備方法

有效

• 申請號: 201810079982.6
• 申請日: 2018-01-27
• 公開（公告）號: CN108212163B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 汪強兵;李廣忠;康新婷;李燁;楊保軍;李亞寧;郭瑜;荊鵬
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;B01J35/02;C01B3/50
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種氫分離用Ni基復合膜管，其特征在于，該Ni基復合膜管包括基體管(1)和覆于基體管(1)表面的金屬鎳膜(2)，所述基體管(1)內且沿長度方向設置有多個通孔(3)，所述基體管(1)和金屬鎳膜(2)均為多孔結構，所述基體管(1)的孔徑不大于6μm，所述基體管(1)的孔隙率為30％～48％，所述基體管(1)的材質為鎳合金；所述金屬鎳膜(2)的厚度為5μm～30μm，金屬鎳膜(2)的孔徑0.05μm～0.3μm，所述通孔(3)的孔徑為1mm～3mm，通孔(3)的數量為4～20個；

該Ni基復合膜管的制備方法包括以下步驟：

步驟一、將鎳合金粉末和增塑劑混合均勻，得到混料；所述鎳合金為Inconel625合金；

步驟二、采用擠壓設備對步驟一中得到的混料進行薄壁多通道Ni基復合膜管的擠壓成型，得到基體管坯體；

步驟三、將步驟二中得到的基體管坯體置于氣氛爐中，在高純氬氣氣氛的保護下進行預燒結處理；所述預燒結處理的溫度為750℃～850℃，時間為1.5h～2.5h；

步驟四、將步驟三中經預燒結處理后的基體管坯體置于真空爐中，在真空度小于10^-2Pa，溫度為950℃～1200℃的條件下進行0.5h～2.5h的燒結處理，得到基體管；

步驟五、將粒徑小于1μm的鎳粉和聚乙烯醇水溶液混合均勻，得到漿料，所述漿料中鎳粉的質量含量為15％～28％；

步驟六、將步驟五中得到的漿料噴涂到步驟四中得到的基體管的外表面上，然后置于氫氣爐中進行燒結，最終得到氫分離用Ni基復合膜管，所述Ni基復合膜管的外徑為6mm～16mm。

2.一種制備如權利要求1所述的氫分離用Ni基復合膜管的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將鎳合金粉末和增塑劑混合均勻，得到混料；

步驟二、采用擠壓設備對步驟一中得到的混料進行薄壁多通道Ni基復合膜管的擠壓成型，得到基體管坯體；

步驟三、將步驟二中得到的基體管坯體置于氣氛爐中，在高純氬氣氣氛的保護下進行預燒結處理；所述預燒結處理的溫度為750℃～850℃，時間為1.5h～2.5h；

步驟四、將步驟三中經預燒結處理后的基體管坯體置于真空爐中，在真空度小于10^-2Pa，溫度為950℃～1200℃的條件下進行0.5h～2.5h的燒結處理，得到基體管；

步驟五、將粒徑小于1μm的鎳粉和聚乙烯醇水溶液混合均勻，得到漿料，所述漿料中鎳粉的質量含量為15％～28％；

步驟六、將步驟五中得到的漿料噴涂到步驟四中得到的基體管的外表面上，然后置于氫氣爐中進行燒結，最終得到氫分離用Ni基復合膜管。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟一中所述增塑劑為混料質量的6％～10％，所述增塑劑為固體石蠟。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟五中所述聚乙烯醇水溶液的質量濃度為1.2％。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟六中所述燒結的溫度為600℃～800℃，時間為60min～120min。