[發(fā)明專利]一種Fe-Al金屬間化合物多孔材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010546945.9
• 申請(qǐng)日: 2020-06-16
• 公開（公告）號(hào): CN111636064B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉忠軍;荊遠(yuǎn);孟憲濤;劉淵;姬帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安石油大學(xué);江蘇云才材料有限公司
• 主分類號(hào): C23C24/10
• 分類號(hào): C23C24/10
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 馬曉敏

本發(fā)明公開了一種Fe?Al金屬間化合物多孔材料的制備方法，包括以下步驟：1.在工業(yè)乙醇中加入粘接劑，再加入Fe粉攪拌均勻，配置成穩(wěn)定的懸浮液，得到漿料；2.采用濕法噴涂的方式使?jié){料沉積在鋁網(wǎng)基體表面，形成膜層并進(jìn)行干燥處理；3.對(duì)上述噴涂有膜層的金屬絲網(wǎng)基體進(jìn)行脫脂、燒結(jié)處理，得到Fe?Al金屬間化合物多孔材料。本發(fā)明可以有效解決Fe?Al金屬間化合物多孔材料在室溫下易發(fā)生斷裂，室溫延展性差，機(jī)械強(qiáng)度低的問題。該制備方法工藝簡單，成本低，效率高，可用作高溫、含硫工況下的氣?固、液?固等過程工業(yè)中的過濾元件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬多孔材料領(lǐng)域，具體涉及一種Fe-Al金屬間化合物多孔材料的制備方法。

背景技術(shù)

金屬多孔過濾材料已廣泛應(yīng)用于冶金，化工，制藥，航天，航空等領(lǐng)域，是國民生產(chǎn)中不可缺少的重要材料。從制備工藝和結(jié)構(gòu)上考慮，燒結(jié)金屬過濾器可分為燒結(jié)金屬粉末、金屬膜、燒結(jié)金屬氈、燒結(jié)金屬絲網(wǎng)等。各類型過濾材料在過濾精度、透過量、納污容量和力學(xué)性能(耐壓破壞強(qiáng)度、耐高溫性能、抗熱震性能等)上各有特點(diǎn)，不同的金屬過濾器應(yīng)用于相應(yīng)的工況條件。結(jié)合各類型過濾器本身及其工況應(yīng)用特點(diǎn)，可以復(fù)合制造粉/粉、粉/網(wǎng)、氈/網(wǎng)、氈/粉等復(fù)合型過濾元件。通過粉末松裝燒結(jié)可制造的大透過量的多孔材料，但機(jī)械強(qiáng)度較低，對(duì)于厚度較小的元件其強(qiáng)度會(huì)更低而難于制造。

Fe-Al金屬間化合物具有比強(qiáng)度高、高溫抗氧化、抗熔鹽腐蝕及抗?jié)B碳等優(yōu)異的性能。在國內(nèi)，從20世紀(jì)80年代開始，西北有色金屬研究院、安泰科技股份有限公司等單位對(duì)Fe-Al合金多孔材料進(jìn)行了一系列研究，使其基礎(chǔ)理論得到發(fā)展。目前，很多研究人員開始關(guān)注工業(yè)實(shí)用化，逐步在航天航空、汽車工業(yè)、氣體凈化等領(lǐng)域取得了一些重要成果。當(dāng)前，對(duì)Fe-Al金屬間化合物多孔材料的研究主要集中在制備工藝的優(yōu)化、成孔機(jī)理的探討、梯度孔的制備、耐腐蝕性提高等方面。制備Fe-Al金屬間化合物多孔材料的方法主要有:元素粉末反應(yīng)法、粉末預(yù)合金法、造孔劑法以及熱爆法等，在制備的過程中，往往將兩種或者多種方法結(jié)合在一起使用。Fe-Al多孔材料具有比常規(guī)多孔材料更好的性能，將會(huì)成為過濾、分離、催化等領(lǐng)域的關(guān)鍵材料，但是Fe-Al在室溫下易發(fā)生脆性斷裂，室溫延展性差，采用金屬絲網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)可解決強(qiáng)度低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種Fe-Al金屬間化合物多孔材料的制備方法，解決Fe-Al金屬間化合物在室溫下易發(fā)生斷裂，室溫延展性差，機(jī)械強(qiáng)度低的問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

步驟一：將Fe粉進(jìn)行篩分、級(jí)配，得到所需粒度區(qū)間的純鐵粉末；

步驟二：在工業(yè)乙醇中加入粘接劑，再加入步驟一中的Fe粉攪拌均勻，配置成穩(wěn)定的懸浮液，得到漿料；

步驟三：采用濕法噴涂的方式使?jié){料沉積在Al網(wǎng)基體表面，形成膜層；噴涂完、帶有膜層的鋁網(wǎng)再卷制成卷：卷制過程中加入無機(jī)纖維氧化鋁陶瓷紙進(jìn)行隔層；然后進(jìn)行干燥處理；

步驟四：對(duì)步驟三種噴涂有膜層的金屬絲網(wǎng)基體進(jìn)行脫脂、燒結(jié)處理，得到Fe-Al金屬間化合物多孔材料。

本發(fā)明的其他特點(diǎn)在于：

所述的一種Fe-Al金屬間化合物多孔材料的制備方法，其特征在于，步驟一中所述的Fe粉的粒度為-40目通粉，根據(jù)對(duì)材料孔徑的要求，進(jìn)行篩分、級(jí)配，得到對(duì)應(yīng)粒度區(qū)間的噴涂粉末。

所述的一種Fe-Al金屬間化合物多孔材料的制備方法，其特征在于，步驟二中所述的粘接劑為聚乙烯醇縮丁醛或酚醛樹脂，質(zhì)量百分含量為3％～9％，固含量根據(jù)步驟一中所選用的Fe粉粒度進(jìn)行調(diào)整。

9.所述的一種Fe-Al金屬間化合物多孔材料的制備方法，其特征在于，步驟三中所述金屬鋁網(wǎng)基體目數(shù)為60～200目的單層絲網(wǎng)，具體絲網(wǎng)目數(shù)根據(jù)步驟一中所選用的Fe粉粒度進(jìn)行調(diào)整；采用無機(jī)纖維氧化鋁陶瓷紙對(duì)卷制的、帶有膜層的鋁網(wǎng)進(jìn)行隔層。