一种管式粉网复合多孔金属膜的制备方法技术

本发明专利技术公开的一种管式粉网复合多孔金属膜的制备方法，包括以下步骤：一、将金属粉末与增塑剂、增稠剂与有机溶剂以一定比例混合均匀，制成高粘稠浆料；二、使用挤压机，将高粘稠浆料通过狭缝型模具口挤压成带状薄膜坯体，传送至轧机，与单层或多层烧结金属丝网轧制复合，制备粉网复合金属膜坯体；三、将粉网复合金属膜坯体用卷管机制备成管式，在烧结炉中进行脱脂和高温烧结，制备管式粉网复合金属膜，最后进行直缝焊接完成制备。本发明专利技术制备工艺流程简单，成本低，制备的管式粉网复合多孔金属膜渗透通量大，精度可控，可广泛应用与石油化工、煤化工及环保领域的液固和气固分离。

【技术实现步骤摘要】
一种管式粉网复合多孔金属膜的制备方法
本专利技术属于过滤材料
，具体涉及一种管式粉网复合多孔金属膜的制备方法。
技术介绍
多孔金属膜分离材料在环保领域、石油化工、煤化工等工业领域应用广泛。目前的多孔金属膜主要以粉末烧结多孔材料为支撑体，在表面以喷涂或离心等工艺制备梯度复合控制层。但粉末烧结多孔材料支撑体其渗透系数低，制备工艺复杂，加工难度大，成本高。因此需开发一种高渗透、低成本、高精度的多孔金属膜分离材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种管式粉网复合多孔金属膜的制备方法，解决了现有粉末烧结梯度复合多孔金属膜渗透通量低、制造成本高、制备工艺复杂的问题。本专利技术所采用的技术方案是：一种管式粉网复合多孔金属膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将增稠剂与有机溶液按质量比1:15～20混合均匀，彻底溶解，得到混合液A；步骤2、将增塑剂与步骤1中得到的混合液A按质量比1:8～20混合均匀，得到混合液B；步骤3、将金属粉末与步骤2中得到的混合液B按质量比5～8:1混合搅拌，得到高粘稠浆料体系；步骤4、将步骤3中得到的高粘稠浆料体系倒入挤压机，从狭缝型模具口挤压出宽度500～1000mm、厚度100～300μm的金属薄膜坯体，输送至两锟轧机，与多层或单层烧结金属丝网轧制复合，形成非对称式粉网复合多孔金属膜坯体；步骤5、将步骤4中得到的非对称式粉网复合多孔金属膜坯体用卷管机制备为管式膜，然后放入烧结炉进行有机物脱除和高温烧结，制备得到粉网复合多孔金属膜，再进行直缝焊接，最后制备得到管式粉网复合多孔金属膜。本专利技术的特点还在于，步骤1中的增稠剂为聚乙烯醇缩丁醛，有机溶液为乙醇、异丙醇、丁醇或丁酮中的一种。步骤2中的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、丙三醇或邻苯二甲酸二辛脂中的一种。步骤3中金属粉末的材质为304不锈钢、316L不锈钢、310s不锈钢、Fe3Al合金粉、镍基高温合金、铁基高温合金、铜粉、镍粉或钛粉中的一种，金属粉末的粒度≤25μm。步骤4中狭缝型模具口的规格尺寸为500mm×100μm、500mm×200μm、500mm×300μm、1000mm×100μm、1000mm×200μm或1000mm×300μm。步骤4中多层或单层烧结金属丝网的材质为304L不锈钢、316L不锈钢、Cu、FeCrAl或310S不锈钢中的一种。步骤4中多层或单层烧结金属丝网的过滤精度为20μm～60μm，多层烧结金属丝网为3～10层复合。步骤4中两锟轧机的轧制力控制在50～100T。步骤5中放入烧结炉进行有机物脱除的温度为500～550℃，保温120～180min；高温烧结的温度为1000～1250℃，保温40～60min。步骤5中的烧结炉为氢气气氛烧结炉或真空烧结炉。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术将挤压薄膜坯体与烧结金属丝网复合轧制，经卷管、烧结、焊接后制备的粉网复合多孔金属膜工艺流程简单，制造成本低；2、金属烧结丝网支撑体直通道结构，其渗透通量远高于粉末烧结多孔支撑体，制备的粉网复合多孔金属膜具备更高的渗透通量，且其精度可控。附图说明图1是本专利技术一种管式粉网复合多孔金属膜的制备方法的工艺流程图；图2是本专利技术一种管式粉网复合多孔金属膜的制备方法制备的粉网复合金属膜的表面局部放大电子显微镜照片；图3是本专利技术一种管式粉网复合多孔金属膜的制备方法制备的粉网复合金属膜的断面局部放大电子显微镜照片。图中，1.挤压机，2.薄膜坯体，3.两锟轧机，4.金属丝网，5.卷管机。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供了一种管式粉网复合多孔金属膜的制备方法，如图1所示，在混合添加了增塑剂、增稠剂、有机溶液中加入金属粉末，搅拌分散，最后配制成高粘度浆料体系。将配制的高粘度浆料体系倒入机头安装狭缝型模口的挤压机1中，从机头挤出薄膜坯体2后传递至两锟轧机3，与单层或多层烧结金属丝网4多孔材料进行轧制复合，形成非对称式粉网复合膜坯体，用卷管机5制备为管式膜后再通过脱脂、烧结后制备了渗透通量高、过滤精度可控的管式粉网复合多孔金属膜。具体包括以下步骤：步骤1、将增稠剂与有机溶液按质量比1:15～20混合均匀，彻底溶解，得到混合液A；其中，增稠剂优选为聚乙烯醇缩丁醛，有机溶液优选为乙醇、异丙醇、丁醇或丁酮中的一种；步骤2、将增塑剂与步骤1中得到的混合液A按质量比1:8～20混合均匀，得到混合液B；其中，增塑剂优选为邻苯二甲酸二丁酯、丙三醇或邻苯二甲酸二辛脂中的一种；步骤3、将金属粉末与步骤2中得到的混合液B按质量比5～8:1混合搅拌，得到高粘稠浆料体系；其中，金属粉末的材质优选为304不锈钢、316L不锈钢、310s不锈钢、Fe3Al合金粉、镍基高温合金、铁基高温合金、铜粉、镍粉或钛粉中的一种，金属粉末的粒度≤25μm；步骤4、将步骤3中得到的高粘稠浆料体系倒入挤压机，从狭缝型模具口挤压出宽度500～1000mm、厚度100～300μm的金属薄膜坯体，其中，狭缝型刀口有多种不同尺寸模具，包括500mm×100μm、500mm×200μm、500mm×300μm、1000mm×100μm、1000mm×200μm或1000mm×300μm等多种规格尺寸模具；输送至两锟轧机，轧制力控制在50～100T，与多层或单层烧结金属丝网轧制复合，其中，多层或单层烧结金属丝网的材质优选为304L不锈钢、316L不锈钢、Cu、FeCrAl或310S不锈钢中的一种；多层或单层烧结金属丝网的过滤精度为20μm～60μm，多层烧结金属丝网为3～10层复合，形成非对称式粉网复合多孔金属膜坯体；步骤5、将步骤4中得到的非对称式粉网复合多孔金属膜坯体用卷管机制备为管式膜，然后放入氢气气氛烧结炉或真空烧结炉进行有机物脱除和高温烧结，有机物脱除的温度为500～550℃，保温120～180min；高温烧结的温度为1000～1250℃，保温40～60min，制备得到粉网复合多孔金属膜，再进行直缝焊接，最后制备得到管式粉网复合多孔金属膜。通过上述方式，如图1所示，本专利技术制备管式粉网复合多孔金属膜的工艺流程图，过程简单，效率高；图2和图3是本专利技术制备的管式粉网复合多孔金属膜表面和断面电子显微放大照片，金属粉末之间形成良好的烧结阱，形成较好的冶金结合，强度高，断面图显示丝网明显的非对称结构，金属粉末控制层嵌入烧结金属丝网孔结构中，形成较好的机械咬合，膜层结合强度高。实施例11、按质量比1:20配制PVB乙醇溶液，陈化24h后，将丙三醇与PVB乙醇溶液以质量比1:20搅拌混合，得到混合液体。2、将平均粒度10μm的316L粉末和混合液体以5:1的质量比混合，慢慢加入金属粉末，搅拌得到粘稠的浆料体系；3、将粘稠浆料体系倒入挤压机中，在螺杆推动下从尺寸500mm×200μm狭缝型模具口挤压出长宽为10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管式粉网复合多孔金属膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、将增稠剂与有机溶液按质量比1:15～20混合均匀，彻底溶解，得到混合液A；/n步骤2、将增塑剂与步骤1中得到的混合液A按质量比1:8～20混合均匀，得到混合液B；/n步骤3、将金属粉末与步骤2中得到的混合液B按质量比5～8:1混合搅拌，得到高粘稠浆料体系；/n步骤4、将步骤3中得到的高粘稠浆料体系倒入挤压机，从狭缝型模具口挤压出宽度500～1000mm、厚度100～300μm的金属薄膜坯体，输送至两锟轧机，与多层或单层烧结金属丝网轧制复合，形成非对称式粉网复合多孔金属膜坯体；/n步骤5、将步骤4中得到的非对称式粉网复合多孔金属膜坯体用卷管机制备为管式膜，然后放入烧结炉进行有机物脱除和高温烧结，制备得到粉网复合多孔金属膜，再进行直缝焊接，最后制备得到管式粉网复合多孔金属膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种管式粉网复合多孔金属膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将增稠剂与有机溶液按质量比1:15～20混合均匀，彻底溶解，得到混合液A；
步骤2、将增塑剂与步骤1中得到的混合液A按质量比1:8～20混合均匀，得到混合液B；
步骤3、将金属粉末与步骤2中得到的混合液B按质量比5～8:1混合搅拌，得到高粘稠浆料体系；
步骤4、将步骤3中得到的高粘稠浆料体系倒入挤压机，从狭缝型模具口挤压出宽度500～1000mm、厚度100～300μm的金属薄膜坯体，输送至两锟轧机，与多层或单层烧结金属丝网轧制复合，形成非对称式粉网复合多孔金属膜坯体；
步骤5、将步骤4中得到的非对称式粉网复合多孔金属膜坯体用卷管机制备为管式膜，然后放入烧结炉进行有机物脱除和高温烧结，制备得到粉网复合多孔金属膜，再进行直缝焊接，最后制备得到管式粉网复合多孔金属膜。


2.如权利要求1所述的一种管式粉网复合多孔金属膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的增稠剂为聚乙烯醇缩丁醛，有机溶液为乙醇、异丙醇、丁醇或丁酮中的一种。


3.如权利要求1所述的一种管式粉网复合多孔金属膜的制备方法，其特征在于，所述步骤2中的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、丙三醇或邻苯二甲酸二辛脂中的一种。


4.如权利要求1所述的一种管式粉网复合多孔金属膜的制备方法，其特征在于，所述步骤3中金属粉末的材质为304不锈钢、316L不锈钢、310s不锈钢、Fe3Al合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀辉，曹卜元，成凯，吴引江，
申请(专利权)人：西部宝德科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61