[发明专利]一种多孔金属高效过滤材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料领域，具体涉及一种多孔金属高效过滤材料及其制备方法。

背景技术

多孔金属是由金属骨架及孔隙所组成，具有金属材料的可焊性和机械加工性等基本的金属属性。相对于致密金属材料，多孔金属的显著特征是其内部具有大量的孔隙，而大量的内部孔隙又使多孔金属材料具有诸多优异的特性，如比重小、比表面大、能量吸收性好、耐热耐火、抗热震、能再生和加工性好等。多孔有机高分子材料强度低且不耐高温，多孔陶瓷则质脆且不抗热震，因此，多孔金属材料因具备上述优势而被广泛应用于航空航天、电化学、石油化工、冶金、医药和建筑等行业的分离、过滤、催化、电化学过程、吸震、屏蔽和热交换等工艺过程中。多孔金属因具有优良的渗透性，是适合于制备多种过滤器的理想材料，可用于从液体或空气和其他气流中滤掉固体颗粒，具有重要的研究意义和市场应用价值。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种多孔金属高效过滤材料，孔径分布均匀，孔隙率较大，透气性佳，同时抗压能力好，是一种性能优异的多孔过滤材料。

技术方案：一种多孔金属高效过滤材料，由以下成分以重量份制备而成：不锈钢粉末20-40份、钛粉10-30份、铝粉10-20份、铬绿1-3份、肌醇六磷酸酯0.4-0.7份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1-3份、丙烯酸甲酯1-2份、聚甲基丙稀酸甲酯微球1-2份、碳酸氢铵0.5-1份、硬脂酸1-2份、巯基乙酸铵0.2-0.5份、聚乙烯醇0.2-0.5份、蒸馏水2-5份。

进一步优选的，所述的一种多孔金属高效过滤材料，由以下成分以重量份制备而成：不锈钢粉末25-35份、钛粉15-25份、铝粉12-17份、铬绿1.5-2.5份、肌醇六磷酸酯0.5-0.6份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1.5-2.5份、丙烯酸甲酯1.3-1.6份、聚甲基丙稀酸甲酯微球1.3-1.8份、碳酸氢铵0.6-0.9份、硬脂酸1.3-1.7份、巯基乙酸铵0.3-0.4份、聚乙烯醇0.3-0.4份、蒸馏水3-4份。

上述多孔金属高效过滤材料的制备方法包括以下步骤：

（1） 将锈钢粉末、钛粉和铝粉混合，放入球磨机中球磨2-4小时；

（2） 过200筛，去除大颗粒；

（3） 将聚乙烯醇好蒸馏水混合得聚乙烯醇水溶液；

（4） 将混合粉末和铬绿、肌醇六磷酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸甲酯、聚甲基丙稀酸甲酯微球、碳酸氢铵、硬脂酸、巯基乙酸铵混合，高速搅拌10-30分钟混合均匀；

（5） 加入聚乙烯醇水溶液，继续搅拌10-20分钟；

（6） 放入压片机中模压成型，压力为180-200MPa；

（7） 放入烘箱中烘干；

（8） 放入烧结炉中在温度1100-1200℃、真空度2.0×10^-3下烧结90-120分钟，随炉冷却即得。

进一步的，所述的一种多孔金属高效过滤材料的制备方法，所述的步骤（1）中球磨时间为2.5-3.5小时。

进一步的，所述的一种多孔金属高效过滤材料的制备方法，所述的步骤（4）中搅拌时间为15-25分钟。

进一步的，所述的一种多孔金属高效过滤材料的制备方法，所述的步骤（5）中搅拌时间为15分钟。

进一步的，所述的一种多孔金属高效过滤材料的制备方法，所述的步骤（6）中压力为185-195MPa。

进一步的，所述的一种多孔金属高效过滤材料的制备方法，所述的步骤（8）中温度为1150℃，烧结时间为100-110分钟。

有益效果：本发明的多孔金属高效过滤材料的平均孔径在9.5-9.6μm，孔径分布均匀，孔隙率较大，在47.3-47.5%之间，其透气系数可达50.8h·kPa·m²，透气性佳，同时抗压强度也可达到3.43MPa，抗压能力好，是一种性能优异的多孔过滤材料。

具体实施方式

实施例1

一种多孔金属高效过滤材料，由以下成分以重量份制备而成：不锈钢粉末20份、钛粉10份、铝粉10份、铬绿1份、肌醇六磷酸酯0.4份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1份、丙烯酸甲酯1份、聚甲基丙稀酸甲酯微球1份、碳酸氢铵0.5份、硬脂酸1份、巯基乙酸铵0.2份、聚乙烯醇0.2份、蒸馏水2份。

上述多孔金属高效过滤材料的制备方法为：

（1） 将锈钢粉末、钛粉和铝粉混合，放入球磨机中球磨2小时；

（2） 过200筛，去除大颗粒；

（3） 将聚乙烯醇好蒸馏水混合得聚乙烯醇水溶液；