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Ni-Al金属间化合物多孔材料及其制备工艺制造技术

技术编号:1792881 阅读:193 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种Ni-Al金属间化合物多孔材料及其制备工艺,其工艺步骤如下:(一)配制粉末;(二)将各种粉末分别烘干;(三)在球磨机上混合,将混合后的粉末装入下端为漏斗形的送粉罐内;(四)装模具(1)将模具安放在所述的送粉罐下方的转盘上,(2)令转盘带动模具旋转,旋转速度为50-75rot/min,(3)开启送粉开关,粉末自由下落模具内,随着粉末的下落,同时轻微地敲击模具壁,使粉末密实;(五)将装入粉末的模具在加热炉中预热300-450℃;(六)通电加热引发反应,反应结束后关闭电源;(七)制品连同模具一起随炉缓冷至室温;(八)脱去模具,将多孔制成品码放好,备用。和已有技术相比,本发明专利技术的工艺简单,成本低,而性能更为优越。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种多孔材料及其制备工艺,更具体地讲,本专利技术涉及一种Ni-Al金属间化合物多孔材料及其制备工艺,属于材料合成与加工领域。在国际专利分类表中本专利技术应分为C部。
技术介绍
汽车尾气净化器是汽车尾气排放的控制单元,其性能的好坏直接决定尾气的过滤效果。在净化器中起净化作用的是三元催化剂,而催化剂是附着在各种载体上,载体的性能、形式直接影响到催化转化效果。因此,催化剂载体是汽车尾气净化器的关键部件。目前,载体主要是陶瓷和金属两类,陶瓷载体的热稳定性好,但脆性大,经常因剧烈的震动和热冲击而破碎,从而失去净化功能,并造成排气堵塞,而且陶瓷载体的热容量大,使附着的催化剂在汽车冷启动时催化转化效果差;金属载体强度高,导热性好,但耐热性差,热胀系数大,且制造工艺复杂,价格昂贵。多孔金属间化合物是一种理想的催化剂载体材料,有着广阔的应用前景。目前,制备多孔材料的方法有熔炼法、粉末冶金法、纤维冶金法、铸造法、金属沉积法、腐蚀造孔法、氧化还原烧结法等。尽管它们基于不同的原理,从不同结构层次出发,但都各具特色,在多孔材料的研制、生产中发挥了重要作用。但是,这些工艺大都存在设备投资大、工序复杂、工艺过程耗时长、能量消耗大、设备复杂等缺点,而且制得的多孔材料的孔隙度可控性差。要获得理想的催化剂载体,材料本身和多孔载体的制备技术同等重要,从某种意义上讲,这种制备技术的水平在很大程度上制约着载体材料的功能发挥,同时也制约着多孔材料在更广阔领域、更关键场合的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对已有技术的不足,提供一种用Ni、Al元素之间的化学反应制备Ni-Al金属间化合物多孔材料及其制备工艺。和已有技术相比,本专利技术的工艺简单,成本低,而性能更为优越。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的其工艺步骤如下(一)配制粉末(4)备好Ni、Al、Co、Fe、Cu、NiAl粉末,(5)对Ni、Co、Fe、Cu、Al、NiAl粉末分别过筛,其中Ni、Co、Fe、Cu粉末的粒度均为200-400目, Al、NiAl粉末的粒度均为100-200目,(6)按照下述质量百分比分别称量粉末,其中Ni70-80%Al15-25%Co2-8%Fe1-5%Cu1-5%NiAl 1-10%,在这种反应体系里,Ni、Al、Co、Fe、Cu是反应剂,NiAl为生成相和稀释剂;(二)烘干将上述称量完毕的各种粉末分别烘干;(三)混合在球磨机上混合,将混合后的粉末装入下端为漏斗形的送粉罐内;(四)装模具(1)将模具安放在所述的送粉罐下方的转盘上,(2)令转盘带动模具旋转,旋转速度为50-75rot/min,(3)开启送粉开关,粉末自由下落模具内,随着粉末的下落,同时轻微地敲击模具壁,使粉末密实;(五)将装入粉末的模具在加热炉中预热300-450℃;(六)通电加热引发反应,反应结束后关闭电源;(七)制品连同模具一起随炉缓冷至室温;(八)脱去模具,将多孔制成品码放好,备用。在具体实施例中在所述的烘干步骤中,烘干的温度为150-200℃,烘干的时间为6-8小时。在所述的混合步骤中,在球磨机上混合的时间为10-15小时。所述的加热炉为真空加热炉。第一实施例的工艺步骤如下(一)配制粉末(1)备好Ni、Al、Co、Fe、Cu、NiAl粉末,(2)对Ni、Co、Fe、Cu、Al、NiAl粉末分别过筛,其中Ni、Co、Fe、Cu粉末的粒度均为400目,Al、NiAl粉末的粒度均为2 00目,(3)按照下述质量百分比分别称量粉末,其中Ni 71% Al18%Co3%Fe2%Cu3%NiAl 3%,在这种反应体系里,Ni、Al、Co、Fe、Cu是反应剂,NiAl为生成相和稀释剂;(二)烘干将上述称量完毕的各种粉末分别烘干8小时;(三)混合在球磨机上混合10小时,将混合后的粉末装入下端为漏斗形的送粉罐内;(四)装模具(1)将模具安放在所述的送粉罐下方的转盘上,(2)令转盘带动模具旋转,旋转速度为55rot/min,(3)开启送粉开关,粉末自由下落模具内,随着粉末的下落,同时轻微地敲击模具壁,使粉末密实;(五)将装入粉末的模具在加热炉中预热300℃;(六)通电加热引发反应,反应结束后关闭电源;(七)制品连同模具一起随炉缓冷至室温;(八)脱去模具,将多孔制成品码放好,备用。所述的加热炉为真空加热炉。第二实施例的工艺步骤如下(一)配制粉末(1)备好Ni、Al、Cu、NiAl粉末,(2)对Ni、Cu、Al、NiAl粉末分别过筛,其中Ni、Cu粉末的粒度均为200目,Al、NiAl粉末的粒度均为100-150目,(3)按照下述质量百分比分别称量粉末,其中Ni70-79%Al15-24%Cu1-5%NiAl 5-10%,在这种反应体系里,Ni、Al、Cu是反应剂,NiAl为生成相和稀释剂;(二)烘干将上述称量完毕的各种粉末分别烘干8小时;(三)混合在球磨机上混合10小时,将混合后的粉末装入下端为漏斗形的送粉罐内;(四)装模具(1)将模具安放在所述的送粉罐下方的转盘上,(2)令转盘带动模具旋转,旋转速度为75rot/min,(3)开启送粉开关,粉末自由下落模具内,随着粉末的下落,同时轻微地敲击模具壁,使粉末密实;(五)将装入粉末的模具在加热炉中预热450℃;(六)通电加热引发反应,反应结束后关闭电源;(七)制品连同模具一起随炉缓冷至室温;(八)脱去模具,将多孔制成品码放好,备用。所述的加热炉为真空加热炉。由于本专利技术采用了上述的技术方案,本专利技术具有以下优点和积极效果1、利用Ni-Al之间的化学反应原位合成多孔的Ni-Al系金属间化合物材料;2、合成的多孔材料内部的孔洞形貌是三维立体连通的网络状结构,具有大的比表面积;3、通过改变原位反应过程的各种工艺参数,调整反应体系的配比,可使合成的多孔材料的机械强度、孔洞大小、孔隙率在很大范围内变化。4、充分利用化学反应热的热效应,既节能,又减少设备投资;5、Ni、Al反应速度快,合成多孔材料效率高;6、反应合成工艺简单,且无环境污染。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术进一步说明实施例1-多孔Ni、Al金属间化合物催化剂载体汽车尾气净化器催化剂载体的种类、组成、表面积、孔结构、导热性、耐热性、机械强度、制备方法等对催化剂都有重要的影响,一种理想的车用催化剂载体应具备下列条件①不含使催化剂中毒的物质;②高的热稳定性;③足够的机械强度;④细孔结构和大的比表面积;⑤低的热容量、高的热导率;⑥热胀系数小,与涂层有良好的结合强度。在本实施例中采用Ni-Al原位反应技术获得多孔的金属间化合物催化剂载体,本实施例的具体工艺步骤如下(一)配制粉末(1)备好Ni、Al、Co、Fe、Cu、NiAl粉末,(2)对Ni、Co、Fe、Cu、Al、NiAl粉末分别过筛,其中Ni、Co、Fe、Cu粉末的粒度均为400目,Al、NiAl粉末的粒度均为200目,(3)按照下述质量百分比分别称量粉末,其中 Ni71%Al18%Co3%Fe2%Cu3%NiAl 3%,在这种反应体系里,Ni、Al、Co、Fe、Cu是反应剂,NiAl为生成相和稀释剂;(二)烘干将上述称量完毕的各种粉末分别烘干8小时;(三)混合在球磨机上混合10小时,将混合后的粉末装入下端为漏斗形的送粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ni-Al金属间化合物多孔材料及其制备工艺,其特征在于:其工艺步骤如下:(一)配制粉末(1)备好Ni、Al、Co、Fe、Cu、NiAl粉末,(2)对Ni、Co、Fe、Cu、Al、NiAl粉末分别过筛,其中:   Ni、Co、Fe、Cu粉末的粒度均为200-400目,Al、NiAl粉末的粒度均为100-200目,(3)按照下述质量百分比分别称量粉末,其中:Ni70-80%Al15-25%Co2-8 %Fe1-5%Cu1-5%NiAl1-10%,在这种反应体系里,Ni、Al、Co、Fe、Cu是反应剂,NiAl为生成相和稀释剂;(二)烘干将上述称量完毕的各种粉末分别烘干; (三)混合在球磨机上混合,将混合后的粉末装入下端为漏斗形的送粉罐内;(四)装模具(1)将模具安放在所述的送粉罐下方的转盘上,(2)令转盘带动模具旋转,旋转速度为50-75rot/min,(3)开启送粉 开关,粉末自由下落模具内,随着粉末的下落,同时轻微地敲击模具壁,使粉末密实;(五)将装入粉末的模具在加热炉中预热300-450℃;(六)通电加热引发反应,反应结束后关闭电源;(七)制品连同模具一起随炉缓冷至室温; (八)脱去模具,将多孔制成品码放好,备用。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:崔洪芝
申请(专利权)人:崔洪芝
类型:发明
国别省市:37[中国|山东]

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