[发明专利]一种Fe-Al金属间化合物多孔材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种Fe‑Al金属间化合物多孔材料的制备方法，包括以下步骤：1.在工业乙醇中加入粘接剂，再加入Fe粉搅拌均匀，配置成稳定的悬浮液，得到浆料；2.采用湿法喷涂的方式使浆料沉积在铝网基体表面，形成膜层并进行干燥处理；3.对上述喷涂有膜层的金属丝网基体进行脱脂、烧结处理，得到Fe‑Al金属间化合物多孔材料。本发明可以有效解决Fe‑Al金属间化合物多孔材料在室温下易发生断裂，室温延展性差，机械强度低的问题。该制备方法工艺简单，成本低，效率高，可用作高温、含硫工况下的气‑固、液‑固等过程工业中的过滤元件。

技术领域

本发明属于金属多孔材料领域，具体涉及一种Fe-Al金属间化合物多孔材料的制备方法。

背景技术

金属多孔过滤材料已广泛应用于冶金，化工，制药，航天，航空等领域，是国民生产中不可缺少的重要材料。从制备工艺和结构上考虑，烧结金属过滤器可分为烧结金属粉末、金属膜、烧结金属毡、烧结金属丝网等。各类型过滤材料在过滤精度、透过量、纳污容量和力学性能(耐压破坏强度、耐高温性能、抗热震性能等)上各有特点，不同的金属过滤器应用于相应的工况条件。结合各类型过滤器本身及其工况应用特点，可以复合制造粉/粉、粉/网、毡/网、毡/粉等复合型过滤元件。通过粉末松装烧结可制造的大透过量的多孔材料，但机械强度较低，对于厚度较小的元件其强度会更低而难于制造。

Fe-Al金属间化合物具有比强度高、高温抗氧化、抗熔盐腐蚀及抗渗碳等优异的性能。在国内，从20世纪80年代开始，西北有色金属研究院、安泰科技股份有限公司等单位对Fe-Al合金多孔材料进行了一系列研究，使其基础理论得到发展。目前，很多研究人员开始关注工业实用化，逐步在航天航空、汽车工业、气体净化等领域取得了一些重要成果。当前，对Fe-Al金属间化合物多孔材料的研究主要集中在制备工艺的优化、成孔机理的探讨、梯度孔的制备、耐腐蚀性提高等方面。制备Fe-Al金属间化合物多孔材料的方法主要有:元素粉末反应法、粉末预合金法、造孔剂法以及热爆法等，在制备的过程中，往往将两种或者多种方法结合在一起使用。Fe-Al多孔材料具有比常规多孔材料更好的性能，将会成为过滤、分离、催化等领域的关键材料，但是Fe-Al在室温下易发生脆性断裂，室温延展性差，采用金属丝网补强可解决强度低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种Fe-Al金属间化合物多孔材料的制备方法，解决Fe-Al金属间化合物在室温下易发生断裂，室温延展性差，机械强度低的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

步骤一：将Fe粉进行筛分、级配，得到所需粒度区间的纯铁粉末；

步骤二：在工业乙醇中加入粘接剂，再加入步骤一中的Fe粉搅拌均匀，配置成稳定的悬浮液，得到浆料；

步骤三：采用湿法喷涂的方式使浆料沉积在Al网基体表面，形成膜层；喷涂完、带有膜层的铝网再卷制成卷：卷制过程中加入无机纤维氧化铝陶瓷纸进行隔层；然后进行干燥处理；

步骤四：对步骤三种喷涂有膜层的金属丝网基体进行脱脂、烧结处理，得到Fe-Al金属间化合物多孔材料。

本发明的其他特点在于：

所述的一种Fe-Al金属间化合物多孔材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的Fe粉的粒度为-40目通粉，根据对材料孔径的要求，进行筛分、级配，得到对应粒度区间的喷涂粉末。

所述的一种Fe-Al金属间化合物多孔材料的制备方法，其特征在于，步骤二中所述的粘接剂为聚乙烯醇缩丁醛或酚醛树脂，质量百分含量为3％～9％，固含量根据步骤一中所选用的Fe粉粒度进行调整。

9.所述的一种Fe-Al金属间化合物多孔材料的制备方法，其特征在于，步骤三中所述金属铝网基体目数为60～200目的单层丝网，具体丝网目数根据步骤一中所选用的Fe粉粒度进行调整；采用无机纤维氧化铝陶瓷纸对卷制的、带有膜层的铝网进行隔层。