[發明專利]金屬泡沫體及其制造方法

有效

• 申請號: 202080003183.6
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN113015589B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: R·波斯;M·貝爾魏勒;M·羅斯
• 申請（專利權）人: 贏創運營有限公司
• 主分類號: B22F3/11
• 分類號: B22F3/11;B22F3/24;C22C1/08;C25D1/08;C25D5/50;C25D5/56
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 于輝

本發明涉及制造金屬泡沫體的方法，在該方法中，將可以包含鋁和鉻或鉬的含金屬的粉末施加到可以包含鎳、鈷、銅和鐵的金屬泡沫體，然后再進行熱處理，其中金屬泡沫體的熱處理中的最高溫度在680℃至715℃的范圍內，并且其中，680℃至715℃溫度范圍內的熱處理的總持續時間在5秒至240秒之間。按照這種熱處理法，可以在金屬泡沫體與含金屬的粉末之間的接觸表面處實現合金形成，但同時在金屬泡沫內留下非合金區域。本發明還包括包括用堿性溶液處理合金金屬泡沫體的方法。本發明還包括可通過這些方法獲得的金屬泡沫體，該金屬泡沫體例如可用作載體和結構組分并且可在催化劑技術中使用。

背景技術

本發明涉及由金屬制造成型體的方法，該方法包括：提供由兩種金屬組分組成的金屬泡沫體，隨后施加含金屬的粉末以及最終用于合金形成的熱處理。熱處理的合適溫度范圍和對所涉及金屬的選擇能夠將合金形成限制在金屬泡沫的上層，使得非合金區域保留在金屬泡沫的中心區域中。本發明還涉及在用于合金形成的熱處理之后用堿性溶液進行處理的方法。這類方法的一個應用領域是催化劑生產。本發明還涉及可通過根據本發明的方法獲得的金屬泡沫體，該金屬泡沫體例如可用作載體和結構組分并且可在催化劑技術中使用。

現有技術

根據現有技術(例如，根據WO2019057533A1)，制造金屬泡沫體的方法是已知的。在金屬體中，金屬粉末以泡沫形式施加到其上，然后再進行熱處理，以便在泡沫形式的金屬體和金屬粉末的接觸區域中形成合金。WO2019057533A1公開了可以針對泡沫形式的金屬體和金屬粉末而選擇的多種金屬和金屬組合，以及用于合金形成的熱處理性能的一般細節以及在鎳泡沫上處理鋁粉末的一些具體示例。

合金形成的程度取決于熱處理條件：高溫下的熱處理會在金屬泡沫的更深區域中形成合金，而低溫下的熱處理僅會在金屬泡沫的上部區域中形成合金，而在金屬泡沫內留下非合金區域。此外，對泡沫形式的金屬體中的金屬的選擇以及對金屬粉末的選擇會對合金形成產生很大的影響。

由于非合金區域保留在金屬泡沫中對于相應金屬泡沫的很多應用來說是非常重要的，因此存在對能確保實現這一點的方法的需要。本發明的方法滿足了這一需要。

本發明

根據本發明的制造金屬泡沫體的方法包括以下步驟：

(a)提供由兩種金屬組分組成的金屬泡沫體A，其中這些金屬組分的形式可以是(i)合金或(ii)兩種單獨金屬組分的兩個疊置層的布置，在這種情況下，其中一種金屬組分形成金屬泡沫的內層，另一種金屬組分形成金屬泡沫的外層，

其中在供選擇的方案(i)的情況下，合金形式的金屬組分選自以下組合的列表：鎳和鈷，鎳和銅，

其中，在供選擇的方案(ii)的情況下，金屬組分選自以下組合的列表：內部為鎳且外部為鈷，內部為鎳且外部為銅，內部為鐵且外部為鎳，并且

(b)將含金屬的粉末MP施加到金屬泡沫體A上以獲得金屬泡沫體AX，

其中，含金屬的粉末MP是鋁粉末和鉻粉末的混合物或鋁粉末和鉬粉末的混合物或由鋁和鉻組成的粉狀合金，或由鋁和鉬組成的粉狀合金，

(c)對金屬泡沫體AX進行熱處理以實現金屬泡沫體A的金屬組分與含金屬的粉末MP之間的合金形成，從而獲得金屬泡沫體B，

其中金屬泡沫體AX的熱處理的最高溫度在680℃至715℃的范圍內，

并且其中在680℃至715℃的溫度范圍內的熱處理的總持續時間在5秒至240秒之間。

關于本發明獲得的實驗結果表明，對用于合金形成的熱處理的條件的選擇會對結果產生相當大的影響，特別是對金屬泡沫和金屬粉末中金屬的選擇以及對溫度條件的選擇。在所提及的金屬組合的情況下，根據本發明的方法允許將合金形成限制在金屬泡沫的上層，這樣使得非合金區域保留在金屬泡沫的中心區域中。這些非合金區域的存在會對性質產生影響，包括所得金屬泡沫的化學和機械穩定性。