[发明专利]NiAl介孔粉末材料及其制备方法

说明书

一种NiAl介孔粉末材料及其制备方法，其中Ni、Al元素的重量配比为Ni∶Al＝38～50：50～62，NiAl介孔粉末材料为球形金属粉末，粒径范围为10～150μm，比表面积为35～100m²/g，孔容为0.01～0.052cm³/g，孔径分布为2～150nm。所述制备方法如下：A通过气体雾化方法制备NiAl球形金属粉末；B将NiAl球形金属粉末加入碱溶液中腐蚀处理；C用蒸馏水将NiAl介孔粉末洗涤至中性后烘干，即得。该NiAl介孔粉末材料具有高温抗氧化性、抗碳化和抗氯化性能，极高的比表面积、规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布、孔径大小连续可调等优点，能广泛应用于催化等工艺中。

技术领域

本发明涉及一种NiAl介孔粉末及其制备方法，属于介孔材料制备领域。

背景技术

球形金属粉末由于具有良好的流动性、稳定的松装密度等优点，因而成为金属3D打印、表面熔覆、喷涂、金属注射成型等领域的必备原料和耗材。采用气体雾化技术制造球形金属粉成为工业上普遍使用的方法之一，尤其对于钛、锆及其合金的球形金属粉末制造领域更是如此。目前普遍采用的技术是用中频、坩埚感应加热方式熔化原料棒，形成连续或半连续液滴，再利用高压气体通过气体雾化喷嘴制造球形金属粉末。相比于传统的研磨法和燃烧反应合成法(SHS)，气体雾化方法制备的粉末球形度更好，合金混合均匀，同时也改善了研磨法制备过程中一些合金相的不稳定等缺点。

NiAl金属间化合物做为Al系金属间化合物中的一种，其具有突出的高温抗氧化性、抗碳化和抗氯化性能。目前制备NiAl金属间化合物合金的方法主要有燃烧合成法、快速凝固法、喷雾沉积、粉末冶金法、反应熔渗、机械合金化等。粉末冶金法用于制备NiAl金属间化合物合金具有如下优点，可以克服铸造状态难以避免的成分偏析；粉末制品组织细小，有可能获得超塑性变形能力；与以往塑性加工方法相比较，这种加工工艺能够制得接近成品尺寸的零件。因此粉末冶金法是最具有发展前景的NiAl金属间化合物合金制备方法，而该方法的关键技术难点在于制备粒度细、分散性好、分布均匀、成分单一的NiAl金属间化合物粉末。

介孔材料是一种具有极高的比表面积、规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布、孔径大小连续可调的新型材料，其有序孔道可作为“微型反应器”，使得它在很多微孔沸石分子筛难以完成的大分子的吸附、分离，尤其是催化反应中发挥作用。

发明内容

本发明的第一发明目的是提供一种NiAl介孔粉末材料。该NiAl介孔粉末材料不仅具有突出的高温抗氧化性、抗碳化和抗氯化性能，而且具有高比表面积、规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布、孔径大小连续可调等优点，能广泛应用于石化、冶金、医药、环保、机械等行业的过滤、消音、隔热、催化等工艺中。

本发明实现其第一发明目的所采取的技术方案是：一种NiAl介孔粉末材料，其中Ni元素和Al元素的重量配比为Ni∶Al＝38～50：50～62，其特征在于：所述NiAl介孔粉末为10～150μm粒径范围的球形金属粉末，所述NiAl介孔粉末的比表面积为35～100m²/g，孔容为0.01～0.052cm³/g，孔径分布为2～150nm。

与现有技术相比，本发明材料的有益效果是：NiAl金属间化合物本身具有突出的高温抗氧化性、抗碳化和抗氯化性能，同时介孔粉末具有极高的表面积、规则有序的孔道结构，上述NiAl介孔粉末兼顾了上述优点。该NiAl介孔粉末材料不仅具有突出的高温抗氧化性、抗碳化和抗氯化性能，而且具有极高的比表面积、规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布、孔径大小连续可调等优点，能广泛应用于石化、冶金、医药、环保、机械等行业的过滤、消音、隔热、催化等工艺中。

进一步，本发明所述NiAl介孔粉末为45～120μm粒径范围的球形金属粉末。

45～120μm粒径范围的介孔粉末成型率好、球形度高，粒度更加集中均匀，外观形状均匀性，能优异，适用范围广。