[发明专利]一种多孔金属表面覆膜的方法

说明书

本发明公开了一种多孔金属表面覆膜的方法，包括以下步骤：1.将金属粉末与溶剂、增塑剂、粘结剂混合成浆料A，同时用水和PVA配制成浆料B；2.将浆料A涂覆在基带上，干燥后再将浆料B涂覆在其表面；3.通过冷等静压机将膜坯成型在多孔基体表面；4.使用水溶处理脱模，干燥后经真空脱脂‑烧结工艺制备成多孔金属膜。本发明直接在支撑体表面覆膜，省去了过渡层制备工序，降低了生产成本，且制备出的多孔膜与支撑体的透过性能一致，具有高精度、大通量、膜厚可控的优点，可广泛应用于烟气除尘、精细过滤等领域。

技术领域

本发明属于过滤与分离材料技术领域，涉及一种多孔金属表面覆膜的方法。

背景技术

多孔金属材料是一种在金属内部存在大量孔隙的结构功能一体化材料，由于其具有多孔性和金属结构的特点，多孔金属材料具有比表面积大、渗透性能优、密度小、阻尼性能强、可机械加工、传导性能好等优点，在分离、过滤、布气、消音、电化学、热交换等领域得到了广泛的应用。目前，国内外对于多孔金属材料的发展与应用已经从传统的均一多孔向多孔金属膜方向发展，尤其是0.1-2μm过滤精度膜材料。相比传统的金属多孔材料，多孔金属膜材料可以兼顾高过滤精度和高渗透性的双重要求，具有广阔的市场前景。

多孔金属膜的制备一般是在具有几十微米以上的大孔径尺寸、高渗透率的多孔金属基体表面上通过喷涂、刷涂、离心、压力成型等方式形成一层厚度几十个微米的精细粉末涂层，后通过脱脂、烧结等工序来完成。由于膜层粉末粒度细小，容易在制备过程中堵塞大孔道，同时基体表面大颗粒容易使多孔金属膜产生缺陷，影响过滤性能。另一方面，由于烧结温度与粉末颗粒大小相关，金属膜精细粉末很难与基体大颗粒粉末同时进行充分的烧结。因此，目前已商用的多孔金属膜一般采用三层结构，即金属多孔支撑体+过渡层+分离层的方式。通过引入过渡层的方式可以有效改善细粉封孔、表面质量缺陷等问题，但这种方法需要加一道烧结工序，提高了生产成本，也增加了传质阻力。

申请号分别为201410834347.6和200910264172.9的中国专利提出了一种利用有机物或无机物先将多孔金属基体的表面孔进行封堵，再用喷涂、涂刷、抽滤等方式将含有膜层金属粉的浆料涂覆于基体表面，再经过烧结，最后用物理或化学手段将封堵物去除，但这种方法引入了杂质，不仅增加了工序，且堵塞物会有残留，影响多孔金属膜的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种多孔金属表面覆膜的方法，直接在支撑体表面覆膜，省去了过渡层制备工序，降低了生产成本。

本发明所采用的技术方案是，一种多孔金属表面覆膜的方法，具体按照如下步骤实施：

步骤1，配制膜层浆料A和浆料B

将金属粉末、PVB溶液、增塑剂按照一定的比例混合搅拌均匀得到膜层浆料A；将PVA、水按一定的比例混合，同时加入消泡剂，后加热溶解并搅拌，得到浆料B；

步骤2，将步骤1得到的膜层浆料A通过喷涂或涂刷的方式覆盖在基带表面，待基带表面涂抹的膜层浆料A干燥后再将浆料B通过喷涂或涂刷的方式均匀的覆盖在膜层浆料A表面，将基带放入烘箱进行烘干，最后将膜坯从基带上剥离并裁剪成与基体相应尺寸后待用；

步骤3，使用酒精将多孔基体表面润湿，将步骤2中得到的膜坯有膜层浆料A的一侧的膜面紧贴住基体表面，再使用胶套将基体包裹并密封，放入冷等静压机中压力覆膜后脱模并干燥后取出膜管；

步骤4，将步骤3得到的膜管在真空炉中进行脱脂和烧结。

本发明的特征还在于，

步骤1中配制膜层浆料A具体为：按照质量百分比依次称取金属粉末55％-75％，PVB溶液22％-42％，增塑剂3-5％，上述成分的质量百分比之和为100％，将金属粉末、PVB溶液、增塑剂混合后机械搅拌0.5h-1h得到膜层浆料A，其中PVB溶液为3％-10％质量比的PVB乙醇溶液。