[發(fā)明專利]一種梯度復(fù)合鐵鋁基金屬間化合物微孔濾材及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010027202.0
• 申請(qǐng)日: 2020-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN111069590A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧虎;楊軍軍;王凡;劉冠穎;張玉;楊烜;王琨;林士玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安泰環(huán)境工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B22F1/00
• 分類號(hào): B22F1/00;B22F3/04;B22F3/10;B22F7/02
• 代理公司: 北京瑞思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11341
• 代理人: 黨建華

本發(fā)明公開一種梯度復(fù)合Fe?Al金屬間化合物微孔濾材及其制備方法，本發(fā)明涉及粉末冶金制備領(lǐng)域。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中由于工藝局限很難制備具有耐高溫腐蝕性的Fe?Al濾材，本發(fā)明提供一種梯度復(fù)合Fe?Al金屬間化合物微孔濾材，其特征在于，該梯度復(fù)合Fe?Al金屬間化合物微孔濾材包括基體骨架和在基體骨架外面的表面過濾膜，其中：基體骨架是經(jīng)壓制燒結(jié)過的預(yù)合金化的Fe?Al金屬間化合物粉末，表面過濾膜是經(jīng)在所述基體骨架外表面涂覆后二次燒結(jié)過的粘結(jié)劑、水和預(yù)合金化的Fe?Al金屬間化合物粉末的混合物。由此實(shí)現(xiàn)高精度、大通量、低阻降、良好反吹再生特性、高強(qiáng)度、耐高溫腐蝕的梯度復(fù)合Fe?Al金屬間化合物微孔濾材。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粉末冶金制備領(lǐng)域，特別涉及一種梯度復(fù)合鐵鋁基(下文簡稱Fe-Al)金屬間化合物微孔濾材及其制備領(lǐng)域，尤其具體涉及一種應(yīng)用于高溫、高壓及腐蝕環(huán)境下的精密過濾與氣固分離工況條件下的梯度復(fù)合Fe-Al金屬間化合物微孔濾材及其制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高溫氣體除塵技術(shù)涉及到煤化工、石油化工、電力、冶金、能源等許多工業(yè)領(lǐng)域，其關(guān)鍵技術(shù)之一是新型高溫除塵介質(zhì)材料的開發(fā)與研制。高溫氣體除塵過濾材料的研究將推動(dòng)煤的潔凈煤燃燒循環(huán)發(fā)電技術(shù)以及其它工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)促進(jìn)環(huán)境保護(hù)事業(yè)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

目前常用的高溫氣體除塵過濾材料主要包括陶瓷材料和金屬材料。陶瓷濾材具有優(yōu)異的高溫性能與化學(xué)穩(wěn)定性，但它的抗熱震性差、韌性低與可靠性差。與陶瓷濾材相比，金屬濾材具有優(yōu)異的抗熱震性能、良好的綜合力學(xué)性能和更高的可靠性，同時(shí)金屬濾材的壓降小、過濾效率高、可焊接，可以有效縮小過濾系統(tǒng)的尺寸。因此，從總的發(fā)展趨勢來說，使用耐高溫、抗腐蝕的金屬微孔過濾元件是高溫含塵氣體凈化技術(shù)發(fā)展的要求。

但是，與陶瓷材料相比，金屬材料也有自身缺點(diǎn)，它的耐蝕性與耐熱性能相對(duì)較差。由于高溫氣體組分通常包括CO、H₂、N₂、CO₂、H₂O、CH₄、NH₃Cl、H₂S等多種氣體，其中部分氣體在高溫濕環(huán)境中具有極強(qiáng)的腐蝕性。因此在選擇金屬濾材時(shí)，必須考慮材料的耐高溫腐蝕性能，國內(nèi)外的研究也主要圍繞耐高溫抗腐蝕的合金而展開。

自上世紀(jì)九十年代開始，國內(nèi)外開展了Haynes合金、Hastelloy合金、Inconel合金、Fe-Al合金、310S等高性能金屬濾材的研制，其中尤以Fe-Al合金受到研究者的關(guān)注。Fe-Al合金具有良好的抗高溫氧化及耐硫腐蝕性能和較陶瓷材料優(yōu)異的力學(xué)性能，而且與其它高溫合金相比具有明顯的成本優(yōu)勢。

目前國內(nèi)對(duì)Fe-Al濾材的研究大多集中在生產(chǎn)成本較低的反應(yīng)合成法、高能球磨低溫?zé)Y(jié)法等方法上面，由于工藝自身的局限性，這些方法很難實(shí)現(xiàn)Fe-Al濾材的完全合金化，更難以形成單一的Fe-Al相結(jié)構(gòu)，這樣就不可避免地降低了Fe-Al濾材的耐高溫腐蝕性能，對(duì)它的工業(yè)應(yīng)用帶來不利影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明人意識(shí)到Fe-Al金屬粉末濾材由于其特殊金屬化合物材質(zhì)與特殊的孔隙結(jié)構(gòu)而具有精度高，通量大、強(qiáng)度高、再生性能好、耐高溫、抗腐蝕、耐沖擊與抗磨損等諸多優(yōu)異性能，特別適用于用于高溫、高壓及腐蝕環(huán)境下的精密過濾與氣固分離等。在涉及含塵氣體在高溫下直接凈化除塵和應(yīng)用的領(lǐng)域，如能源工業(yè)中的整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC工藝)的高溫煤氣、煤化工中粉煤氣化技術(shù)(Shell、U-gas、E-gas工藝等)與褐煤提質(zhì)工藝中的高溫合成氣、冶金工業(yè)高爐與轉(zhuǎn)爐高溫煤氣，均可使用Fe-Al濾材。

本發(fā)明的目的在于提供一種高精度、大通量、低阻降、良好的反吹再生特性、高強(qiáng)度、耐高溫、耐腐蝕的的梯度復(fù)合Fe-Al金屬間化合物微孔濾材及其制備方法。