[發(fā)明專(zhuān)利]一種金屬?gòu)?fù)合多孔材料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010626438.6
• 申請(qǐng)日: 2020-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111702168A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉忠軍;高博陽(yáng);荊遠(yuǎn);劉淵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安石油大學(xué);江蘇云才材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B22F1/00
• 分類(lèi)號(hào): B22F1/00;B22F3/11;B22F3/18;C22C1/08
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 楊靜文

本發(fā)明公開(kāi)了一種金屬?gòu)?fù)合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，再加入金屬粉末攪拌均勻，得到漿料；2.將含有粘結(jié)劑的金屬粉末裝進(jìn)喂料斗中，粉末經(jīng)兩組雙輥軋制后與金屬絲網(wǎng)進(jìn)行復(fù)合；3.對(duì)上述金屬粉末+金屬絲網(wǎng)復(fù)合的金屬多孔材料進(jìn)行脫脂、燒結(jié)處理，得到金屬多孔材料。本發(fā)明可有效解決傳統(tǒng)金屬粉末軋制板多孔材料在室溫下加工成過(guò)濾元件過(guò)程中的易斷裂問(wèn)題，提高室溫及高溫延展性和強(qiáng)度，避免在高溫環(huán)境中使用時(shí)過(guò)濾元件因強(qiáng)度因素而發(fā)生失效。該制備方法工藝簡(jiǎn)單，成本低，效率高，可用作高溫環(huán)境下的氣?固、液?固等過(guò)程工業(yè)中的過(guò)濾元件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬多孔材料領(lǐng)域，具體涉及一種金屬?gòu)?fù)合多孔材料的制備方法。

背景技術(shù)

金屬多孔材料是一類(lèi)材料內(nèi)部含有孔隙的功能與結(jié)構(gòu)一體化材料，已廣泛應(yīng)用于冶金、化工、制藥、航天、航空等領(lǐng)域，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)不可或缺的一類(lèi)重要材料。燒結(jié)金屬過(guò)濾元件可分為燒結(jié)金屬粉末、燒結(jié)金屬纖維氈和燒結(jié)金屬絲網(wǎng)等。

在過(guò)程工業(yè)領(lǐng)域?qū)Χ嗫撞牧线M(jìn)行應(yīng)用選型時(shí)，技術(shù)人員希望在要求過(guò)濾精度一定、且具有大滲透通量的前提下，材料須具有優(yōu)異的力學(xué)性能，制成的過(guò)濾元件在受高壓氣體進(jìn)行反吹時(shí)，不發(fā)生開(kāi)裂失效：例如新環(huán)保法實(shí)施以來(lái)，傳統(tǒng)布袋過(guò)濾元件已無(wú)法滿(mǎn)足新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高溫?zé)煔獬龎m過(guò)濾的尾氣排放要求，金屬多孔材料因其自身的性能諸多優(yōu)勢(shì)，成為替代傳統(tǒng)布袋過(guò)濾元件最佳的候選材料。但是，傳統(tǒng)金屬多孔材料一般為剛性膜，相對(duì)布袋具有較低的透氣系數(shù)，因此使用成本高昂。要想降低使用成本，需要極大程度提高金屬多孔材料的透氣性能，以減少金屬多孔材料的使用面積。現(xiàn)有軋制技術(shù)可將金屬粉末軋制成厚度相對(duì)較薄的燒結(jié)多孔材料，有效大幅度提高其透氣性能，是最有前景的一類(lèi)材料。但是，在將金屬粉末軋制板加工成過(guò)濾元件過(guò)程中，粉末板因卷曲而極容易發(fā)生開(kāi)裂，造成加工過(guò)程中成品率低下。如何解決這一難題，已成為人們研究的熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種金屬?gòu)?fù)合多孔材料的制備方法，所制備的金屬?gòu)?fù)合多孔材料具有優(yōu)異的柔韌性，且可折疊，可有效解決傳統(tǒng)金屬多孔材料作為剛性膜不可折疊的缺點(diǎn)；之外，該金屬?gòu)?fù)合多孔材料具有高精度和大通量，在高溫除塵領(lǐng)域可替換布袋過(guò)濾元件，解決布袋過(guò)濾精度達(dá)不到要求的問(wèn)題。

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

步驟一：將金屬粉末進(jìn)行篩分、級(jí)配，得到所需粒度區(qū)間的粉末原材料；

步驟二：在工業(yè)乙醇中加入粘接劑，再加入步驟一中的金屬粉末攪拌均勻，配置成漿料；

步驟三：將步驟二中加入粘結(jié)劑的金屬粉末放進(jìn)喂料斗中；

步驟四：將步驟三中的金屬粉末均勻鋪設(shè)到金屬絲網(wǎng)上，經(jīng)刮刀刮平后，隨金屬絲網(wǎng)分別進(jìn)入兩組兩輥式預(yù)壓機(jī)，進(jìn)行輥壓；

步驟五：對(duì)步驟四中經(jīng)輥扎后的金屬粉末+金屬絲網(wǎng)的復(fù)合金屬多孔材料進(jìn)行脫脂、燒結(jié)處理，得到金屬?gòu)?fù)合多孔材料。

更進(jìn)一步，步驟一中所述的金屬粉末材質(zhì)為不銹鋼、鎳及其合金、鈦及其合金、鐵鋁合金，篩分、級(jí)配前金屬粉末粒度為-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)間的金屬粉末。

更進(jìn)一步，步驟二中所述的粘接劑為聚乙烯醇縮丁醛、酚醛樹(shù)脂，或石蠟油，質(zhì)量百分含量為2％～30％，固含量根據(jù)步驟一中所選用的金屬粉末粒度進(jìn)行調(diào)整。

更進(jìn)一步，步驟三中所述裝入喂料斗的金屬粉末具有一定的粘性和流動(dòng)性的半干狀態(tài)。

更進(jìn)一步，步驟四中所使用的金屬絲網(wǎng)是不銹鋼絲網(wǎng)或蒙乃爾絲網(wǎng)。

更進(jìn)一步，步驟四中含有粘結(jié)劑的金屬粉末經(jīng)兩次輥扎后，金屬絲網(wǎng)被金屬粉末包覆，成為金屬粉末多孔材料軋制板的加強(qiáng)體。